- 变压器电压、电流、电功率与匝数的关系
- 共810题
有三盏电灯L1、L2、L3，规格分别为“110V 100W”、“110V 60W”、“110V 25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：
（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；
（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。
正确答案
（1）见解析（2）见解析
（1）使用220V直流电源应增加电阻器，电阻器的额定功率为15W，电路连接如右图所示。理由为只有左右两边的电阻相等才能各分压110V，使电灯都正常发光。（5分，其中作图3分）
（2）使220V交流电应增加降压变压器，其中原。副线圈匝数比为2:1，应能输出110V，三灯并联即能达到正常发光，电路如右图所示。（5分，其中作图3分）
如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1：n2=2：1，交流电源电压U1=220V，F为熔断电流为I0=1.0A的保险丝，负载为一可变电阻。
（1）当电阻R=100Ω时，保险丝能否被熔断？
（2）要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？
正确答案
解：由
（1）当R=100Ω时，副线圈中的电流
由U1I1=U2I2得原线圈中的电流为
由于I1＜I0（熔断电流），故保险丝不会熔断
（2）设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流则刚好达到熔断电流I0，即I1'=1.0 A，则副线圈中的电流为I2'=
变阻器阻值为
此时变压器的输出功率为P2=I2'U2=2.0×110 W=220W
可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值应不小于55Ω，输出的电功率不能超过220 W
如图所示，理想变压器的输出端接有一电动机，电动机的电阻为R，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升.设变压器的输入功率为P，原、副线圈匝数比为n1∶n2，电动机因摩擦造成的能量损失不计.则图中电流表的读数应为____________.
正确答案
对理想变压器,
P出=P入 ①
由题意知：P入="P " ②
输出功率P出="mgv+I2R " ③
综①②③得I=
如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断。
（1）熔丝的熔断电流是多大？
（2）当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？
正确答案
解：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为
根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有
当
(2)设副线圈中电流为
代入数据，得
交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=
（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？
正确答案
解：（1）线圈转动产生的电动势最大值为：Em=NBSω=1100
由于线圈内阻不计，则输出电压就等于电动势，得输出电压的有效值为U1=
（2）由于电动机的额定电压为220V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得：
得
（3）根据P入=P出=2.2×104W
再根据P入=U1I1
解得I1=20A
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