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1114变压器(时间：60分钟)知识点一变压器的工作原理1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故D错误答案C2理想变压器在正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是()A每匝线圈中磁通量的变化率B交变电流的频率C原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案ABC3对理想变压器作出的判断正确的是()A高压线圈匝数多、电流大、导线粗B低压线圈匝数少、电流小、导线细C高压线圈匝数多、电流大、导线细D低压线圈匝数少、电流大、导线粗解析电压高的匝数多，电流小，用细线电压低的，匝数少，电流大，用粗线答案D知识点二变压器的基本规律4一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图5-4-13甲所示，副线圈所接电路如图5-4-13乙所示，P为滑动变阻器的触头下列说法正确的是()图5-4-13A副线圈输出电压的频率为50 HzB副线圈输出电压的有效值为31 VCP向右移动时，原、副线圈的电流比减小DP向右移动时，变压器的输入功率增加解析变压器不改变电压的频率，副线圈中的电压频率等于原线圈中的电压频率为fHz50 Hz；由可得副线圈中电压的最大值31 V，故有效值为V；P向右移动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率也增大，故正确的选项为A、D.答案AD5一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流已知两个线圈的匝数比为401，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是()A5 A,250 V,50 kW B5 A,10 kV,50 kWC200 A,250 V,50 kW D200 A,10 kV,2103 kW解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由知I1I2200 A5 A.由知U2U110103 V250 V，输出功率P出U2I2250200 W50 kW.答案A6理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是()AI1由I2决定 BU2与负载有关CP1由P2决定 D以上说法都不正确解析对理想变压器的电流关系可写成I1I2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确答案AC知识点三变压器的应用7调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图5-4-14所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则()图5-4-14A保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大B保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小C保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小解析保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大答案BC 8.在绕制变压器时，某人将2个线圈误绕在如图5-4-15所示的变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，而另一半则通过中间的臂，已知线圈1和2的匝数比为21，在不接负载的情况下()图5-4-15A当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V D当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V 解析当线圈1接220 V的交流电压时，设穿过线圈1的磁通量为，依题意则穿过线圈2的磁通量为，若线圈1的匝数为n，则线圈2的匝数为，根据法拉第电磁感应定律得220n；U2n；整理得U255 V当线圈2接在110 V的交流电压时，设穿过线圈2的磁通量为，则穿过线圈1的磁通量为，由法拉第电磁感应定律得：110，U1n整理得U1110 V.答案BD9.理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接在有效值为200 V的正弦交流电源上，当原线圈电流方向如图5-4-16所示，大小逐渐减小到零的时刻，副线圈a、b两端()图5-4-16Aa、b间电势差为100 V，a端电势较高Ba、b间电势差为100 V，b端电势较高Ca、b间电势差为 V，b端电势较高Da、b间电势差为零解析，所以Uab100 V，这是副线圈电压的有效值当原线圈中正弦交变电流i减小为零的时刻，铁芯中磁通量也减小到零，但这时磁通量的变化率最大，产生的感应电动势达到最大值，理想变压器副线圈两端电压等于感应电动势，所以a、b间电势差为峰值100 V根据楞次定律可判断出副线圈中感应电流的方向是从a到b，所以b端电势较高，选项B正确答案B10.如图5-4-17所示，理想变压器线圈匝数比n1n221，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为()图5-4-17A0.5 U B2 UC0.2 U D0.4 U解析设原线圈电压为U1，电流为I1，副线圈电压为U2，电流为I2，则U1UI1RA，U2I2RB，依题意，A、B完全相同，有RARB，联立以上各式，整理可得U1(UU1)，即U12(UU1)，得U1U，U2U1U0.4U.答案D11如图5-4-18所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()图5-4-18A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W解析由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线功率PUI2. 2108 W.答案C12.变压器副线圈电路中有电阻R7.26 ，消耗功率为6 W另有一匝线圈接有电压表，读数U050 mV.原线圈两端电压为U311sin(100t) V，求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率表达式(如图5-4-19所示)图5-4-19解析由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为50 mV.由P2可得U26.6 V，即可得n2132(匝)由原线圈上电压表达式可知交流电压的有效值为U1220 V，再由得原线圈匝数n14 400(匝)铁芯内磁通量的变化率即单匝线圈的感应电动势，其最大值为0.05 V，表达式为0.05sin(100t) Wb/s.答案4 400匝132匝0.05sin(100t) Wb/s111
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