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如图所示,把电动势为E、内电阻为r的交流电源接在理想变压器的输入端,输出端接电阻为R的用电器.变压器原、副线圈匝数比为多大时,用电器R上获得的功率最大?最大功率为多少?
把变压器和R看做一个整体,等效电阻为R′,则当R′=r时,输出功率最大为Pm=
E2
4r

根据P=
U22
R
知副线圈电压为:U2=
E
2
R
r
=
n2
n1
U1
I2=
U2
R
=
n1
n2
I1

由闭合电路欧姆定律知:U1+I1r=E,
联立得:
n1
n2
=
r
R
Pm=
ε2
4r

答:变压器原、副线圈匝数比为
n1
n2
=
r
R
时,用电器R上获得的功率最大为Pm=
ε2
4r
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,把电阻、电感器、电容器并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3大小的关系是(  )
A.I1=I2=I3B.I3>I1>I2C.I2>I1>I3D.I1>I2>I3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列符号中,表示变压器的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,D为二极管,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,输出端接有一个电动机,电动机线圈电阻为R=1Ω,当输入端接通电源后,电动机带动一重物匀速上升,电流表示数为2A.下列说法正确的是(  )
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D.电动机消耗的功率为4W

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两支互感器,若已知电压互感器的变压比为1000:1,电流互感器的变流比为100:1,图中电压表的示数为200V,电流表的示数为1A,则输电电压为______,输电功率为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲为理想变压器的工作原理图,如图乙为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,下列说法正确的是(  )
A.变压器输出端所接电压表的示数为20
2
V
B.变压器输出端的交流电的频率为5Hz
C.串联在副线圈电路中电流表的示数为0.1A
D.变压器的输出功率为200W

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个理想变压器,原线圈中通入的是电压为220V、频率为50Hz的交变电流,副线圈上接有一个变阻器.当此变阻器的阻值变大时(  )
A.副线圈中的电流将变大
B.副线圈中电流的频率将变大
C.副线圈两端的电压将变大
D.变压器的输出功率将变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数n1:n2=3:l,原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表,副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6V、6W”的相同灯泡.输入端交变电压u的图象如图乙所示.

(1)求图甲中电压表的读数.
(2)要求灯泡均正常发光,求电路中最多允许接入的灯泡个数.
(3)为满足第(2)问中要求,求可变电阻R应调到的电阻值.

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