Question

7．如圖甲是一理想變壓器的電路連接圖，圖乙是原線圈兩端所加的電壓隨時間變化的關系圖象，已知原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電流表A₂的示數(shù)為2A，開關S斷開，求：
（1）變壓器的輸入功率和電壓表的示數(shù)；
（2）將開關S閉合，定性分析電路中三只電表的示數(shù)變化情況．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖乙得到輸入電壓的最大值，求解出有效值，由變壓比求出輸出電壓，根據(jù)P=U₂I₂求解輸出功率，再得到輸入功率；
（2）根據(jù)動態(tài)分析法分析各電表示數(shù)的變化．

解答 解：（1）由圖象乙知原線圈電壓最大值為 U_1m=200$\sqrt{2}$V
有效值為 U₁=$\frac{{U}_{1m}}{\sqrt{2}}$=200V
根據(jù)$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$，得U₂=20V，即電壓表的示數(shù)為20V．
理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，為：P=U₂I₂=20×2=40W
（2）將電鍵S閉合，相當于負載增多，副線圈總電阻變小，而輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定，保持不變，所以副線圈電流表示數(shù)變大，原線圈電流表示數(shù)也變大．
即V表不變，A₂表增大，A₁表增大
答：1）變壓器的輸入功率為40W，電壓表的示數(shù)為20V；
（2）將開關S閉合，V表不變，A₂表增大，A₁表增大．

點評 本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解．