图甲中理想变压器的原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为5:1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,电阻R1=R2=

1个回答

  • 解题思路:开关断开时,副线圈为R1和R2串联,电压表测量R2的电压,当开关闭合时,R1与R3并联后和R2串联,电容器的电压为并联部分的电压,根据变压器电压、电流与匝数的关系以及串并联电路的特点即可求解.

    (1)开关断开时,副线圈为R1和R2串联,电压表测量R2的电压,由图可知原线圈电压为U1=

    200

    2=100

    2V,根据

    U1

    U2=

    n1

    n2得U2=20

    2V,则R2的电压为10

    2V,副线圈电流为I2=

    U2

    R1+R2=

    20

    2

    40=

    2

    2A,所以原线圈电流I1=

    n2

    n1I2=

    2

    10A,

    (2)电阻R2上消耗的功率为P=I22R2=

    1

    2×20=10W,

    (3)当开关闭合时,R1与R3并联后和R2串联,电容器的电压为并联部分的电压,并联部分电阻为R并=

    R

    2=10Ω,

    所以并联部分的电压为U=

    R并

    R并+R2U2=

    10

    10+20×20

    2=

    20

    2

    3V,最大值为Um=

    2U=

    40

    3V<14V,所以电容器不会被击穿.

    答:(1)稳定时电流表的读数为

    2

    10A,电压表的读数为10

    2V;

    (2)定值电阻R2上消耗的功率为10W;

    (3)如果将开关S闭合,电容器不会被击穿,因为电容器的击穿电压大与电容器两端的最大电压.

    点评:

    本题考点: 变压器的构造和原理.

    考点点评: 本题考查了变压器的原理及最大值与有效值之间的数量关系.能根据欧姆定律求解电路中的电流,会求功率,知道电表示数为有效值,电容器的击穿电压为最大值,难度适中.

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