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如图所示为一个小型电风扇电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,输出端接有一只电阻为R的灯泡L和风扇电动机D,电动机线圈电阻为r.接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I,则下列说法正确的是(  )
分析:理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时,导致副线圈的磁通量发生变化,从而导致副线圈中产生感应电动势.而副线圈中的感应电流的变化,又导致在原线圈中产生感应电动势.变压器的电流比与电压比均是有效值,电表测量值也是有效值.
解答:解:A、风扇电动机是非纯电阻,因此其两端电压不能为Ir,应该与灯泡的电压相等,故A错误;
B、理想变压器的原、副线圈的匝数比为n,原线圈接电压为U的交流电源,则输出端电压为
U
n
,而电动机的输入功率为
UI
n
,灯泡的功率为I2R=
U2
n2R
,输入功率等于输出功率为
UI
n
+
U2
n2R
.故B错误;
C、电动机的输入功率为
UI
n
,而电动机的线圈电阻消耗的功率为I2r,则电动机D的机械功率为
UI
n
-I2r.故C正确;
D、因为副线圈两端的电压为
U
n
,若电风扇由于机械故障被卡住,则副线圈回路可视为纯电阻电路,该回路的等效电阻为
R+r
Rr
,所以副线圈中的电流为
URr
n(R+r)
,通过原线圈的电流为
U(R+r)
n2Rr
,D正确;
故选:CD
点评:理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.同时当电路中有变压器时,只要将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源,其值就是刚才的有效值.
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