- 变压器电压、电流、电功率与匝数的关系
- 共810题
汽车等交通工具中用电火花点燃汽油混合气，如图17－4－9所示．已知汽车蓄电池电压为12 V，变压器匝数之比为1∶100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？当开关S从闭合到突然断开，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花．蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？
图17－4－9
正确答案
当开关S闭合后，变压器的原线圈中是恒定电流，铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞上电压为零．当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，在副线圈会产生一个瞬时高电压（脉冲高电压可达104 V左右），使火花塞产生电火花．
当开关S闭合后，变压器的原线圈中是恒定电流，铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞上电压为零．当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，在副线圈会产生一个瞬时高电压（脉冲高电压可达104 V左右），使火花塞产生电火花．
点评：（1）解题中很容易出现套用电压公式求出U2＝1200 V的错误结果．排除失误方法：掌握变压器的工作原理，副线圈中没有磁通量变化，不能产生感应电动势．
（2）当开关突然打开时，副线圈中磁通量突然变为零，ΔΦ/Δt很大，可产生高电压，与原线圈上电压是交流还是直流无关．
一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：
（1）升压变压器副线圈的端电压；
（2）输电线上损耗的电功率；
正确答案
2500V 6000W
（1）根据电压与匝数成正比有：
（2）升压变压器输出的功率为：
输电线上的电流为：
输电线上损失的功率为：
某理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=55:9，原线圈上的正弦交变电压U1=220V，试求：（1）副线圈上的输出电压为多大？
（2）若副线圈输出的功率为10W变压器的输入功率为多少？
正确答案
（1）36V（2）10W
试题分析：（1）由
（2）P入=P出=10W （2分）
点评：难度较小，明确电压与匝数的关系，输出功率决定输入功率
如右图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1=R2。当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1：n2为 。
正确答案
因为原线圈电压不变，闭合S1时，电流表示数为1A，S2都闭合时，电流表示数为2A，故两次功率为
如图17所示，交流发电机电动势的有效值E＝30 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联96只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：
(1)指示灯上的电压；
(2)发电机的输出功率．
正确答案
（1）6V（2）30 W
(1)（7分）彩色小灯泡额定电流
次级线圈总电流I2＝96IL＝4 A．
变压器输入功率等于输出功率，有I1U1＝I2U2＝24W，
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E＝U1＋I1R＝
代入E=30V，解得I1＝1 A(I1＝4 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1
所以U=I1R=6V
(2)（2分）发电机输出功率P＝I1E＝30 W
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