Question

如圖11甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n₁∶n₂＝3∶1，原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6 V、6 W”的相同燈泡。輸入端交變電壓u的圖像如圖乙所示。

圖11

(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數(shù)。

(3)為滿足第(2)問中要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。

Answer 1

解析：(1)根據(jù)圖像可得原線圈電壓的最大值

U_1m＝27 V

其有效值為U₁＝27 V

根據(jù)n₁∶n₂＝ U₁∶U₂

代入數(shù)據(jù)后可得U₂＝9 V

即為電壓表的讀數(shù)。

(2)設(shè)原線圈中通過的電流為I₁，副線圈中通過的電流為I₂

為使副線圈接入的燈泡最多，則I₁取允許通過的最大電流的有效值為3 A

根據(jù)U₁I₁＝U₂I₂

代入數(shù)據(jù)后可得I₂＝9 A

正常發(fā)光時每個燈泡中電流為I_燈＝＝1 A

所以允許接入的燈泡個數(shù)為n＝＝9盞。

(3)電阻R兩端電壓為U_R＝U₂－U_燈＝3 V

電阻阻值為R＝＝ Ω

答案：(1)9 V　(2)9盞　(3) Ω