Question

7．一臺理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為2：1，原線圈接入20V的正弦交流電，一只理想二極管和一個阻值為10Ω的指示燈串聯(lián)后接在副線圈上，則指示燈消耗的功率為5W．

Answer 1

分析 二極管的作用是只允許正向的電流通過，根據(jù)電流的熱效應(yīng)求出加在燈泡上電壓的有效值，根據(jù)功率表達(dá)式P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$求解即可．

解答 解：根據(jù)變壓比公式，有
$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}$
故${U}_{2}^{\;}=\frac{1}{2}{U}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}×20=10V$
根據(jù)電流的熱效應(yīng)，設(shè)加在燈泡上電壓的有效值為U
$\frac{{U}_{2}^{2}}{R}•\frac{T}{2}=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}•T$
代入數(shù)據(jù)：$\frac{1{0}_{\;}^{2}}{R}•\frac{T}{2}=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}•T$
解得：$U=\frac{10}{\sqrt{2}}V$
指示燈消耗的功率為$P=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}=\frac{（\frac{10}{\sqrt{2}}）_{\;}^{2}}{10}W=5W$
故答案為：5W

點評 本題需要掌握變壓器的電壓之比和匝數(shù)比之間的關(guān)系，同時對于二極管的作用要了解．