Question

如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B₁、B₂的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r＝1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V，1 W”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？

Answer 1

解析：设变压器B₁的原线圈电压为U₁，副线圈电压为U₂，变压器B₂的原线圈电压为U₃，副线圈电压为U₄.通过B₁原线圈的电流为I₁，输电线中的电流为I₂，B₂副线圈中的电流为I₃.根据题意得：U₄＝6 V，而I₃＝0.5 A．对B₂，由电流关系得：I₂＝I₃＝0.1 A.

线路上损失的电压为ΔU_线＝I₂R_线＝1 V.

由线路上的电压关系得：U₂＝ΔU_线＋U₃，

＝，＝，将有关数据代入得U₁＝7.75 V.

再对B₁使用电流关系I₁n₁＝I₂n₂，求得：I₁＝0.4 A．最后由闭合电路欧姆定律得：

E＝I₁r＋U₁＝8.15 V.

答案：8.15 V