题目内容

如图所示，把电动势为E、内电阻为r的交流电源接在理想变压器的输入端，输出端接电阻为R的用电器．变压器原、副线圈匝数比为多大时，用电器R上获得的功率最大？最大功率为多少？
把变压器和R看做一个整体，等效电阻为R′，则当R′=r时，输出功率最大为Pm=
E2
4r
，
根据P=
U22
R
知副线圈电压为：U2=
E
2
R
r
=
n2
n1
U1，I2=
U2
R
=
n1
n2
I1，
由闭合电路欧姆定律知：U1+I1r=E，
联立得：
n1
n2
=
r
R
，Pm=
ε2
4r

答：变压器原、副线圈匝数比为
n1
n2
=
r
R
时，用电器R上获得的功率最大为Pm=
ε2
4r
．
练习册系列答案
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如图所示，把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上，三个电流表的示数相同．若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I1、I2、I3大小的关系是（　　）
A．I1=I2=I3B．I3＞I1＞I2C．I2＞I1＞I3D．I1＞I2＞I3
下列符号中，表示变压器的是（　　）
A．B．C．D．
如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，D为二极管，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，输出端接有一个电动机，电动机线圈电阻为R=1Ω，当输入端接通电源后，电动机带动一重物匀速上升，电流表示数为2A．下列说法正确的是（　　）
A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=20sin50πt
B．电压表的示数为5V
C．电动机的输出功率为6W
D．电动机消耗的功率为4W
如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两支互感器，若已知电压互感器的变压比为1000：1，电流互感器的变流比为100：1，图中电压表的示数为200V，电流表的示数为1A，则输电电压为______，输电功率为______．
要使变压器副线圈两端电压为零，变压器原线圈两端的电压随时间的变化应是（　　）
A．B．C．D．
如图甲为理想变压器的工作原理图，如图乙为理想变压器原线圈所接交流电压的波形．原、副线圈匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下列说法正确的是（　　）
A．变压器输出端所接电压表的示数为20
2
V
B．变压器输出端的交流电的频率为5Hz
C．串联在副线圈电路中电流表的示数为0.1A
D．变压器的输出功率为200W
一个理想变压器，原线圈中通入的是电压为220V、频率为50Hz的交变电流，副线圈上接有一个变阻器．当此变阻器的阻值变大时（　　）
A．副线圈中的电流将变大
B．副线圈中电流的频率将变大
C．副线圈两端的电压将变大
D．变压器的输出功率将变小
如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1：n2=3：l，原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6V、6W”的相同灯泡．输入端交变电压u的图象如图乙所示．

（1）求图甲中电压表的读数．
（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数．
（3）为满足第（2）问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值．

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