Question

如圖所示,小型交流發(fā)電機(jī)的電動勢為E=20 V,內(nèi)阻不計(jì),它通過一個(gè)阻值R=6 Ω的指示燈連接到一個(gè)理想降壓變壓器的輸入端.在變壓器的輸出端并聯(lián)著24只規(guī)格都是“6 V  0.25 W”的彩色小燈泡,每只燈泡都正常發(fā)光,導(dǎo)線電阻不計(jì).求:

(1)原線圈中的電流;

(2)降壓變壓器初級、次級線圈的匝數(shù)比;

(3)若只使用18盞彩色小燈泡,通過計(jì)算說明這時(shí)每盞小燈泡的工作狀態(tài)如何.(設(shè)小燈泡的電阻不隨溫度變化)

Answer 1

解析:(1)因變壓器為理想變壓器,故原線圈的輸入功率等于24盞彩燈的總功率

即P₁=P₂=24P_額=6 W

由功率關(guān)系得I₁E=I₁²R+P₁

代入數(shù)據(jù)得I₁= A,I₁′=3 A(因是降壓變壓器,故舍去).

(2)U₁=E-I₁R=18 V

得.

(3)每盞燈泡的電阻R_L==144 Ω

18盞燈的總電阻R_總==8 Ω

設(shè)這時(shí)副線圈中的電流為I₂,則原線圈中的電流為I₂

由功率關(guān)系得:EI₂-(I₂)²R=I₂²R_總

代入數(shù)據(jù)得I₂= A

這時(shí)每盞燈泡的電壓U₂′=I₂R_總= V>6 V

所以燈泡比原來更亮,也可能燒壞.