Question

【題目】某學生選用匝數可調的可拆變壓器（該變壓器視為理想變壓器），如圖甲所示，做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗時，保持原線圈匝數和電壓不變，改變副線圈的匝數，可以研究副線圈匝數對輸出電壓的影響。

（1）以為縱坐標，為橫坐標。在圖乙中畫出變壓器的輸出電壓與匝數關系圖像的示意圖，并說明—圖像斜率的物理意義。

（2）設變壓器原線圈的匝數為，感應電動勢為，端電壓為；副線圈的匝數為，感應電動勢為，端電壓為。請理論推導理想變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系。

（3）如圖丙、丁所示，是電壓互感器和電流互感器的原理圖（“○”中的電表未畫出），根據他們的工作原理填寫下列表格。

	“○”中所用的電表（選填“電壓表”或“電流表”）	比較原線圈與副線圈導線的粗細（選填“較粗”或“較細”）
丙
丁

Answer 1

【答案】(1)圖見解析，物理意義為每匝線圈的電壓 (2)推導過程見解析 (3)見解析

【解析】

(1)根據題意做出圖像如圖所示：

—圖像斜率的物理意義表示每匝線圈產生的電壓。

(2)由于互感現象沒有漏磁，原副線圈中的每匝線圈都具有相同的，根據法拉第電磁感應定律有：

所以聯立有：

由于不計原副線圈的電阻，因此原線圈兩端電壓U1=E1，副線圈兩端電壓U2=E2，所以有：

(3)根據電壓互感器和電流互感器原理和特點可填表如下：

	“○”中所用的電表（選填“電壓表”或“電流表”）	比較原線圈與副線圈導線的粗細（選填“較粗”或“較細”）
丙	電壓表	較細
丁	電流表	較粗