河南 王春旺

最近，遇到一道容易使老师和学生产生疑问的试题，感觉挺有趣，我总结了老师和学生中提出的疑问，并将解疑答难整理，与老师和同学们交流。

【题目】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=22∶1，原线圈接在电压有效值为220 V的正弦式交流电源上，副线圈连接理想交流电压表V、交流电流表A、理想二极管D和电容器C。下列说法正确的是 ( )

A．交流电压表的示数为10 V

B．电容器不断充电和放电，所带电荷量不断变化

C．稳定后电流表的读数为零

【易错警示】解答此题常见错误主要有二：一是认为交流电压表的示数与稳定后电容器两极板间的电势差相等，AD只能选择其中之一；二是认为电容器接交变电压，应不断充电和放电，所带电荷量不断变化，电流表读数不为零。

【易错诊断】由于理想交流电压表与电容器之间有一理想二极管，理想二极管具有单向导电性，则把理想交流电压表与电容器隔开。理想交流电压表测量的是变压器副线圈输出电压，理想电压表的读数只能根据变压器的变压公式得出。由于理想二极管的单向导电性，电容器只能充电，稳定后电容器两极板间的电势差等于变压器输出电压的最大值，而稳定后电流表的读数为零。

【解后反思】解答完此题，细心的同学可能会产生如下疑问。

疑问一：理想二极管D的正向电阻为零，理想二极管D两端电压为零，为什么理想交流电压表V的读数与电容器两极板间的电势差不等？

解疑答难：理想交流电压表V的测量值是交变电流的有效值，不是瞬时值。若正弦式交变电流的变化频率足够慢，我们在理想变压器负线圈两端接一个指针零刻度位于中心的磁电式直流电压表，则可以观察到指针在左右摆动，不能稳定在某一确定位置，无法读出电压值。为了测量正弦式交变电压值，通常先把正弦式交变电压通过二极管进行整流后转化为脉动直流电，再经滤波电路转化为直流电进行测量，把测量出的这个直流电压数值在对应刻度盘上标出，即为正弦式交变电压的有效值。理想交流电压表V与变压器副线圈构成回路，因此理想交流电压表V的测量值是变压器副线圈输出的交变电压有效值。

疑问二：电压表与二极管、电容器构成回路吗？满足电势差代数和为零吗？

疑问三：对于变压器副线圈与二极管、电容器构成的回路，还满足电势差代数和为零吗？