Question

高二物理求助

如图所示，A、B、C、D是四个相同的白炽灯，都处于正常发光状态，则图中ab、cd两端电压U1与U2之比是： [ B ]
A．3∶1 B．4∶1 C．3∶2 D．2∶1
求详解

Answer 1

电流与变压器线圈成反比
右边流过线圈电流是左边流过线圈电流的三倍
所以左边线圈数是右边线圈数的三倍
又电压与线圈数成正比
所以左边线圈电压是右边线圈思电压的三倍
U1为加在A上的电压与线圈上电压之和
因为四灯泡正常发光
所以U1为4U2
所以比值为4:1

追问

那左边的线圈上的电压不是有包括A么。

追答

你可以这样理解，变压器的线圈其实相当于一个电阻（它存在感抗），所以对于U1相当于是电源的电压，而灯A和线圈以串联的形式连入电路

Answer 2

设原线圈两端电压为U，流过它的电流为I，流过副线圈电流为I‘。
则I∶I'=1∶3，故U∶U2=3∶1，即U=3U2，而UA=UB=UC=UD=U2，
所以U1=U+UA=4U2。 U1∶U2= 4∶1

Answer 3

通过每个灯的电流相同，两端电流比1:3，则线圈比3:1，则线圈处电压比为3:1
落在每个灯上的电压相同，则A上的电压与BCD相同也为U2
那么就是U1=UA+3*U2=4*U2
所以选B

追问

线圈上的电压不是指路端电压么，不是应该包括A么

追答

不是的，通常这种“变压器”所谓的线圈电压是指你图上弯曲的绕线上的电压；
最初你在学习这个问题的时候肯定是不存在灯A的，所以称作路端电压；
现在，你已经存在了A，那么电压比=线圈匝数比这个的应用就应该是线圈上的电压，而你的路端电压就应该是灯A上的电压与线圈上的电压和

追问

但是我记得以前的一道题目，匝数之比是等与路端电压之比的，路端上有电阻的。

追答

路端电压的提出通常是在“有内阻的电源”这样的问题提出的，路端电压就是外电路（通常包含电阻）电压就不等于电源电动势。
如果你要理解成“匝数之比是等与路端电压之比”，那么按照以上的理解，灯泡A的作用就相当于电源的内阻，它分掉了U1的一部分
变压器的产生利用的是线圈的互感，那么感应到的电流、电压都是初级线圈上直接得到的，必须要排除初级线圈以外的东西

Answer 4

电流相同，两端电流比1:3，则线圈比3:1，电压相同，则A上的电压与BCD相同也为U2
那么就是U1=UA+3*U2=4*U2
故选B