Question

【題目】如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)n1：n2=3：1，原線(xiàn)圈電路中接有一量程為3A的理想交流電流表，副線(xiàn)圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6V、6W”的相同燈泡．輸入端交變電壓u的圖象如圖乙所示．

（1）求圖甲中電壓表的讀數(shù)．
（2）要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)．
（3）為滿(mǎn)足第（2）問(wèn)中要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據(jù)圖象可得原線(xiàn)圈電壓的最大值U1m=27 V

其有效值為U1=27V

根據(jù)n1：n2=U1：U2

代入數(shù)據(jù)后可得 U2=9V

此即為電壓表的讀數(shù)

（2）

解：設(shè)原線(xiàn)圈中通過(guò)的電流為I1，副線(xiàn)圈中通過(guò)的電流為I2

為使副線(xiàn)圈接入的燈泡最多，則I1取允許通過(guò)的最大電流的有效值為3A

根據(jù)U1 I1=U2 I2

代入數(shù)據(jù)后可得 I2=9A

正常發(fā)光時(shí)每個(gè)燈泡中電流為I燈= =1A

所以允許接入的燈泡個(gè)數(shù)為 盞

（3）

解：電阻兩端電壓為UR=U2﹣U燈=3V

電阻阻值為 Ω

【解析】由圖象可知原線(xiàn)圈兩端電壓和周期，根據(jù)電壓與匝數(shù)程正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項(xiàng)分析即可得出結(jié)論．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了變壓器原理和應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握變壓器的高壓線(xiàn)圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞制，低壓線(xiàn)圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線(xiàn)繞制才能正確解答此題．