第3章 交变电流与远距离输电 检测试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 交变电流与远距离输电 检测试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 286.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 10:13:54 | ||
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文档简介
《交变电流与远距离输电》检测试题
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于我国家庭照明电路所用的交流电,下列说法正确的是( )
A.电流方向每秒钟改变50次
B.电压表达式为u=220sin 50πt V
C.额定电压为220 V的灯泡可以直接接入使用
D.耐压值为220 V的电容器可以直接接入使用
2.频率为50 Hz的交变电流,其电压u=220sin ωt V,把它加在激发电压、熄灭电压均为220 V的霓虹灯的两端,则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是( )
A. s B. s
C. s D. s
3.如图所示,理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻R1,R2,且R1=R2=R,初、次级线圈的匝数比 n1∶n2=2∶1,交流电源电压为U,则( )
A.R1两端的电压为U
B.R1两端的电压为U
C.R2两端的电压为
D.R2两端的电压为U
4.如图所示,(甲)图中两导轨不平行,而(乙)图中两导轨平行,其余物理条件都相同,金属棒MN正在导轨上向右匀速运动,在金属棒运动过程中,将观察到( )
A.L1发光,L2不发光
B.L1,L2都不发光
C.L2发光,L1不发光
D.L1,L2都发光,只是亮度不同
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.如图(甲)为一台教用发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间的变化规律如图(乙)所示。发电机线圈的内电阻为r=
1 Ω,外接灯泡的电阻为R=9 Ω,则( )
A.电压表的示数为6 V
B.发电机的输出功率为4 W
C.在1.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.在2.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
6.用220 V的正弦式交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W
B.输出电压的最大值是110 V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin 100πt A
7.如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变
C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
8.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表
的示数为10 V。已知R=10 Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A.线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B.从中性面开始计时,线圈中电流瞬时值表达式为i=sin 50πt A
C.流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次
D.电阻R上的热功率等于20 W
三、非选择题:共60分。
9.(4分)交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接,R=
10 Ω。交变电源产生正弦式电流,图2是电源输出电压的ut图像。交流电压表的示数是10.0 V。则通过R的电流峰值为 A,频率为 Hz。
10.(4分)发电厂的交流发电机输出电压恒为200 V,输出功率为
100 W。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为10%,输电线总电阻为 100 Ω。则输电线上的输电电流为 A;输电所需升压变压器的匝数比为 (所用变压器看作理想变压器)。
11.(5分)为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是 (多选)。
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡)
用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如表,
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“na”或“nb”)。
12.(7分)(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是 。
A.原线圈接直流电源,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电源,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电源,电表用直流电压挡
D.原线圈接交流电源,电表用交流电压挡
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压
(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是 法。
13.(10分)如图所示,一理想变压器的原线圈接在电压为220 V的正弦式交流电源上,两副线圈匝数分别为n2=16匝、n3=144匝,通过理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大)、单刀双掷开关与一只“36 V 18 W”的灯泡相连(灯泡电阻不变),当开关接1时,灯泡正常发光,求:
(1)原线圈的匝数n1;
(2)当开关接2时,灯泡两端电压的有效值。
14.(12分)如图所示,某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站,发电机的输出功率为90 W,输出电压为 500 V,输电线电阻为2 Ω,允许线路消耗的功率为输出功率的2%,求:
(1)若不用变压器而由发电机直接输送,用户得到的电压和功率是
多少;
(2)用如图所示电路输电,若用户需要220 V电压时,所用升压、降压变压器(看作理想变压器)原、副线圈匝数比为多少。
15.(18分)如图(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端通过理想变压器接一只小灯泡,原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶5,在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知导体线圈的匝数n=100匝,电阻r=1 Ω,所围成的矩形面积S=0.04 m2,小灯泡的电阻R=15 Ω,磁场的磁感应强度的变化率随时间按图(乙)所示的规律变化,不计灯丝电阻随温度的变化,且灯泡正常发光,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的表达式;
(2)小灯泡的电功率;
(3)10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量。
参考答案
1.C 2.C 3.A 4.A
5.CD 解析:根据et图像可知产生的交变电流的电动势最大值为Em=6 V,即有效值为E=6 V,根据闭合电路欧姆定律,则电压表的示
数为U==×9 V=5.4 V,选项A错误;根据电功率公式得发电机的输出功率为P== W=3.24 W,选项B错误;在1.0×10-2 s时刻,电动势为零,说明此时线圈处于中性面,穿过线圈的磁通量最大,选项C正确;在2.0×10-2 s时刻,电动势为最大值,说明此时线圈处于与中性面垂直的位置,磁通量最小,但是磁通量的变化率最大,选项D正确。
6.AD 解析:根据it图像,周期T=0.02 s,则ω==100π rad/s,故负载电流的函数表达式i=0.05sin 100πt A,且Im=0.05 A,通过负载的电流的有效值I2=,输出电压的最大值Um=U2=110 V,变压器的输入功率P1=P2=I2U2≈3.9 W,变压器原、副线圈匝数比==,选项A,D正确,B,C错误。
7.BD 解析:由于理想变压器输入电压U1不变,原、副线圈匝数不变,所以输出电压U2也不变,灯L亮度不随P的滑动改变,故选项A错误,B正确;P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,负载总电阻R总减小,由I2=知,通过副线圈的电流I2增大,输出功率P2=U2I2增大,再由=知输入电流I1也增大,故选项C错误,D正确。
8.BC解析:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的是交变电流。线圈位于图中位置时,穿过线圈的磁通量虽然为零,但磁通量的变化率最大,线圈中的瞬时电流最大,选项A错误;线圈转一圈,两次经过中性面,线圈每经过一次中性面,电流方向改变一次,每秒转25圈,电流方向改变50次,选项C正确;由题意可知,f=25 Hz,ω=
50π rad/s,电压表的示数是有效值,交流最大值Em=10 V,Im= A,故选项B正确;电阻R上消耗的热功率PR==10 W,选项D错误。
9. 解析:由欧姆定律可知,通过电阻R的有效值I== A=1.0 A,电流的峰值Im=I= A≈1.4 A;由图2所示图线可知,电流的周期T=0.02 s,频率f== Hz=50 Hz。
答案:1.0 50
10. 解析:由题意知,输电线上损失的功率ΔP=P出×10%=10 W
则输电电流I2==10 A。
发电机输出电流为I1==500 A
根据变压器原理得,输电所需升压变压器的匝数比n1∶n2=I2∶I1=10∶500=1∶50。
答案:10 1∶50
11. 解析:变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,不需要直流电源。故需要的仪器有闭合铁芯的原、副线圈(铁芯能约束和引导磁通量,减小漏磁损耗)、交流电源、多用电表(交流电压挡);根据题意,电压比与匝数比不相等,可知该变压器非理想变压器,因此变压器有漏磁,铁芯发热、导线发热等影响,副线圈电压值会小于理论值,判断出Ub为原线圈上的电压大小,则由此可知nb接的是电源。
答案:ACE nb
12. 解析:(1)变压器的工作原理是互感现象,需在原线圈接交流电源,产生变化的磁场,通过铁芯使副线圈产生交流电,因此输出电压是交流电压,故电表用交流电压挡,选项A,B,C错误,D正确。
(2)根据=,原线圈的匝数不变,当增加副线圈的匝数时,副线圈两端的电压会增大;同理,副线圈的匝数不变,当增加原线圈的匝数时,副线圈两端的电压会减小,此处探究采用的实验方法是控制变量法。
答案:(1)D (2)增大 减小 控制变量
13. 解析:(1)由于理想变压器中原、副线圈中磁通量变化率相等,有=
则n1==匝=880匝。
(2)开关接2时,有=,
U23== V=40 V
设交变电流的周期为T,理想二极管具有单向导电性,对灯泡有·=T
此时灯泡两端电压有效值为U23′=20 V。
答案:(1)880匝
(2)20 V
14. 解析:(1)不用变压器而直接输送时,
输电线上的电流I== A=180 A
电压损失ΔU=IR=180×2 V=360 V
功率损失ΔP=I2R=1802×2 W=64 800 W=64.8 W
用户得到的电压和功率分别是
U用=U-ΔU=500 V-360 V=140 V
P用=P-ΔP=90 W-64.8 W=25.2 W。
(2)根据对功率损耗要求,有2%P=R
代入数据得I2=30 A
由P=U2I2得U2== V=3×103 V
对升压变压器,根据=
得==
U3=U2-I2R=3 000 V-30×2 V=2 940 V
对降压变压器,有=,
则==。
答案:(1)140 V 25.2 W
(2)1∶6 147∶11
15.解析:(1)设导体线圈上的电动势为e,由法拉第电磁感应定律得e=nS
则电动势最大值Em=100×0.04×2 V=8 V
而T=3.14×10-2 s
则ω==200 rad/s
则线圈产生的电动势随时间变化规律为e=8sin 200t V。
(2)设导体线圈中产生的交变电流电动势有效值为E,通过理想变压器使灯泡正常发光时,线圈中电流为I,加在变压器原线圈的电压为U。
根据=得灯泡两端电压为5U
由P入=P出得=UI
而U=E-Ir,E=
代入数据解得U=3 V,I=5 A
灯泡功率P灯=P入=IU=15 W。
(3)根据焦耳定律,10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量
Q=I2rt=52×1×600 W=15 000 J。
答案:(1)e=8sin 200t V
(2)15 W
(3)15 000 J
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于我国家庭照明电路所用的交流电,下列说法正确的是( )
A.电流方向每秒钟改变50次
B.电压表达式为u=220sin 50πt V
C.额定电压为220 V的灯泡可以直接接入使用
D.耐压值为220 V的电容器可以直接接入使用
2.频率为50 Hz的交变电流,其电压u=220sin ωt V,把它加在激发电压、熄灭电压均为220 V的霓虹灯的两端,则在半个周期内霓虹灯点亮的时间是( )
A. s B. s
C. s D. s
3.如图所示,理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻R1,R2,且R1=R2=R,初、次级线圈的匝数比 n1∶n2=2∶1,交流电源电压为U,则( )
A.R1两端的电压为U
B.R1两端的电压为U
C.R2两端的电压为
D.R2两端的电压为U
4.如图所示,(甲)图中两导轨不平行,而(乙)图中两导轨平行,其余物理条件都相同,金属棒MN正在导轨上向右匀速运动,在金属棒运动过程中,将观察到( )
A.L1发光,L2不发光
B.L1,L2都不发光
C.L2发光,L1不发光
D.L1,L2都发光,只是亮度不同
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.如图(甲)为一台教用发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间的变化规律如图(乙)所示。发电机线圈的内电阻为r=
1 Ω,外接灯泡的电阻为R=9 Ω,则( )
A.电压表的示数为6 V
B.发电机的输出功率为4 W
C.在1.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大
D.在2.0×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
6.用220 V的正弦式交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W
B.输出电压的最大值是110 V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin 100πt A
7.如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.P向下滑动时,灯L变亮
B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变
C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
8.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表
的示数为10 V。已知R=10 Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A.线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B.从中性面开始计时,线圈中电流瞬时值表达式为i=sin 50πt A
C.流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次
D.电阻R上的热功率等于20 W
三、非选择题:共60分。
9.(4分)交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接,R=
10 Ω。交变电源产生正弦式电流,图2是电源输出电压的ut图像。交流电压表的示数是10.0 V。则通过R的电流峰值为 A,频率为 Hz。
10.(4分)发电厂的交流发电机输出电压恒为200 V,输出功率为
100 W。要将电能输送到远处的工厂。设计输电线上的功率损失为10%,输电线总电阻为 100 Ω。则输电线上的输电电流为 A;输电所需升压变压器的匝数比为 (所用变压器看作理想变压器)。
11.(5分)为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是 (多选)。
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡)
用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如表,
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“na”或“nb”)。
12.(7分)(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是 。
A.原线圈接直流电源,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电源,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电源,电表用直流电压挡
D.原线圈接交流电源,电表用交流电压挡
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压
(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是 法。
13.(10分)如图所示,一理想变压器的原线圈接在电压为220 V的正弦式交流电源上,两副线圈匝数分别为n2=16匝、n3=144匝,通过理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大)、单刀双掷开关与一只“36 V 18 W”的灯泡相连(灯泡电阻不变),当开关接1时,灯泡正常发光,求:
(1)原线圈的匝数n1;
(2)当开关接2时,灯泡两端电压的有效值。
14.(12分)如图所示,某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站,发电机的输出功率为90 W,输出电压为 500 V,输电线电阻为2 Ω,允许线路消耗的功率为输出功率的2%,求:
(1)若不用变压器而由发电机直接输送,用户得到的电压和功率是
多少;
(2)用如图所示电路输电,若用户需要220 V电压时,所用升压、降压变压器(看作理想变压器)原、副线圈匝数比为多少。
15.(18分)如图(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端通过理想变压器接一只小灯泡,原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶5,在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知导体线圈的匝数n=100匝,电阻r=1 Ω,所围成的矩形面积S=0.04 m2,小灯泡的电阻R=15 Ω,磁场的磁感应强度的变化率随时间按图(乙)所示的规律变化,不计灯丝电阻随温度的变化,且灯泡正常发光,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的表达式;
(2)小灯泡的电功率;
(3)10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量。
参考答案
1.C 2.C 3.A 4.A
5.CD 解析:根据et图像可知产生的交变电流的电动势最大值为Em=6 V,即有效值为E=6 V,根据闭合电路欧姆定律,则电压表的示
数为U==×9 V=5.4 V,选项A错误;根据电功率公式得发电机的输出功率为P== W=3.24 W,选项B错误;在1.0×10-2 s时刻,电动势为零,说明此时线圈处于中性面,穿过线圈的磁通量最大,选项C正确;在2.0×10-2 s时刻,电动势为最大值,说明此时线圈处于与中性面垂直的位置,磁通量最小,但是磁通量的变化率最大,选项D正确。
6.AD 解析:根据it图像,周期T=0.02 s,则ω==100π rad/s,故负载电流的函数表达式i=0.05sin 100πt A,且Im=0.05 A,通过负载的电流的有效值I2=,输出电压的最大值Um=U2=110 V,变压器的输入功率P1=P2=I2U2≈3.9 W,变压器原、副线圈匝数比==,选项A,D正确,B,C错误。
7.BD 解析:由于理想变压器输入电压U1不变,原、副线圈匝数不变,所以输出电压U2也不变,灯L亮度不随P的滑动改变,故选项A错误,B正确;P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,负载总电阻R总减小,由I2=知,通过副线圈的电流I2增大,输出功率P2=U2I2增大,再由=知输入电流I1也增大,故选项C错误,D正确。
8.BC解析:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的是交变电流。线圈位于图中位置时,穿过线圈的磁通量虽然为零,但磁通量的变化率最大,线圈中的瞬时电流最大,选项A错误;线圈转一圈,两次经过中性面,线圈每经过一次中性面,电流方向改变一次,每秒转25圈,电流方向改变50次,选项C正确;由题意可知,f=25 Hz,ω=
50π rad/s,电压表的示数是有效值,交流最大值Em=10 V,Im= A,故选项B正确;电阻R上消耗的热功率PR==10 W,选项D错误。
9. 解析:由欧姆定律可知,通过电阻R的有效值I== A=1.0 A,电流的峰值Im=I= A≈1.4 A;由图2所示图线可知,电流的周期T=0.02 s,频率f== Hz=50 Hz。
答案:1.0 50
10. 解析:由题意知,输电线上损失的功率ΔP=P出×10%=10 W
则输电电流I2==10 A。
发电机输出电流为I1==500 A
根据变压器原理得,输电所需升压变压器的匝数比n1∶n2=I2∶I1=10∶500=1∶50。
答案:10 1∶50
11. 解析:变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,不需要直流电源。故需要的仪器有闭合铁芯的原、副线圈(铁芯能约束和引导磁通量,减小漏磁损耗)、交流电源、多用电表(交流电压挡);根据题意,电压比与匝数比不相等,可知该变压器非理想变压器,因此变压器有漏磁,铁芯发热、导线发热等影响,副线圈电压值会小于理论值,判断出Ub为原线圈上的电压大小,则由此可知nb接的是电源。
答案:ACE nb
12. 解析:(1)变压器的工作原理是互感现象,需在原线圈接交流电源,产生变化的磁场,通过铁芯使副线圈产生交流电,因此输出电压是交流电压,故电表用交流电压挡,选项A,B,C错误,D正确。
(2)根据=,原线圈的匝数不变,当增加副线圈的匝数时,副线圈两端的电压会增大;同理,副线圈的匝数不变,当增加原线圈的匝数时,副线圈两端的电压会减小,此处探究采用的实验方法是控制变量法。
答案:(1)D (2)增大 减小 控制变量
13. 解析:(1)由于理想变压器中原、副线圈中磁通量变化率相等,有=
则n1==匝=880匝。
(2)开关接2时,有=,
U23== V=40 V
设交变电流的周期为T,理想二极管具有单向导电性,对灯泡有·=T
此时灯泡两端电压有效值为U23′=20 V。
答案:(1)880匝
(2)20 V
14. 解析:(1)不用变压器而直接输送时,
输电线上的电流I== A=180 A
电压损失ΔU=IR=180×2 V=360 V
功率损失ΔP=I2R=1802×2 W=64 800 W=64.8 W
用户得到的电压和功率分别是
U用=U-ΔU=500 V-360 V=140 V
P用=P-ΔP=90 W-64.8 W=25.2 W。
(2)根据对功率损耗要求,有2%P=R
代入数据得I2=30 A
由P=U2I2得U2== V=3×103 V
对升压变压器,根据=
得==
U3=U2-I2R=3 000 V-30×2 V=2 940 V
对降压变压器,有=,
则==。
答案:(1)140 V 25.2 W
(2)1∶6 147∶11
15.解析:(1)设导体线圈上的电动势为e,由法拉第电磁感应定律得e=nS
则电动势最大值Em=100×0.04×2 V=8 V
而T=3.14×10-2 s
则ω==200 rad/s
则线圈产生的电动势随时间变化规律为e=8sin 200t V。
(2)设导体线圈中产生的交变电流电动势有效值为E,通过理想变压器使灯泡正常发光时,线圈中电流为I,加在变压器原线圈的电压为U。
根据=得灯泡两端电压为5U
由P入=P出得=UI
而U=E-Ir,E=
代入数据解得U=3 V,I=5 A
灯泡功率P灯=P入=IU=15 W。
(3)根据焦耳定律,10分钟的时间内导体线圈上所产生的热量
Q=I2rt=52×1×600 W=15 000 J。
答案:(1)e=8sin 200t V
(2)15 W
(3)15 000 J