Question

5．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为10：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻和灯泡，灯泡规格为“220V，40W”，原线圈接交流电源，开始灯泡正常工作，现接通电键，则（　　）

• A． 因两灯泡并联，接通后两灯两端电压仍为220V
• B． 接通后交流电源输出功率为原来的2倍
• C． 要使两灯正常工作，只需将电源电压增加22V即可
• D． 要使两灯正常工作，只需将电源电压增加44V即可

Answer 1

分析 输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．

解答 解：开关未接通时，灯泡正常发光，副线圈两端电压为${U}_{2}^{\;}=220V$，副线圈中的电流${I}_{2}^{\;}=\frac{P}{U}=\frac{40}{220}A=\frac{2}{11}A$
原线圈两端的电压，根据电压与匝数成正比，得${U}_{1}^{\;}=2200V$，根据电流与匝数成反比，得原线圈电流${I}_{1}^{\;}=\frac{2}{110}$A，定值电阻两端的电压是灯泡额定电压的$\frac{1}{10}$，即为22V，原线圈输入电压为U=2200+22=2222V
开关接通后，假设两灯正常发光，则有，副线圈的总电流${I}_{2}^{′}=\frac{4}{11}A$，根据电流与匝数成反比，有${I}_{1}^{′}=\frac{1}{10}×\frac{4}{11}A=\frac{4}{110}A$，灯泡电阻$R=\frac{{U}_{\;}^{2}}{P}=\frac{22{0}_{\;}^{2}}{40}=1210Ω$，灯泡与电阻阻值相同，所以定值电阻两端电压${U}_{R}^{′}=\frac{4}{110}×1210=44V$，原线圈输入电压${U}_{\;}^{′}=2200+44=2244V$，即电源电压增大22V，故C正确，D错误；
由上知，接通后要增大电源电压，两只灯泡才能正常发光，接通后两灯两端电压只能小于220V，每只灯泡的功率小于40W，输出功率小于原来的2倍，故AB错误；
故选：C

点评 本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．