Question

(2011·淄博模拟) (12分)如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，交流电源电压U=311

(2011·淄博模拟) (12分)如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，交流电源电压U=311sin100πt V，F为熔断电流为I0="1.0" A的保险丝，负载为一可变电阻.(1)当电阻R="100" Ω时，保险丝能否被熔断?(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?

Answer 1

(1)保险丝不会熔断  (2)电阻R的阻值不能小于55 Ω 电功率不能大于220 W

原线圈电压的有效值为U1= V="220" V 由 = 得副线圈两端的电压 U2= U1= ×220 V="110" V (1)当R="100" Ω时，副线圈中电流 I2= = A="1.10" A.                         (3分) 由U1I1="U2I2" 得原线圈中的电流为 I1= I2= ×1.10 A="0.55" A,由于I1＜I0 (熔断电流)，故保险丝不会熔断.  (2分) (2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好到达熔断电流I0，即I1="1.0" A，则副线圈中的电流为 I2= I1= ·I1=2×1.0 A="2.0" A 变阻器阻值为：R0= = Ω=55Ω           (3分) 此时变压器的输出功率为 P2=I2·U2=2.0×110 W="220" W                    (2分) 可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω， 输出的电功率不能大于220 W.                   (2分)