变压器_章节学习

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题型：填空题

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填空题

如图分别为电流互感器和电压互感器示意图，它们的原副线圈比分别为1：1000和1000：1，则当安培表中通过电流3A，伏特表中两端电压为3V时，输电线路中的电流为______A，电压为______V．

正确答案

3000

解析

解：对于电流互感器，由=，得输电线路中的电流为：I1=I2=3A=3000A

对于电压互感器，由=，则输电线路中的电压为：U1=U2=1000×3V=3000V

故答案为：3000，3000．

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题型：多选题

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多选题

如图所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈中的电流，则（　　）

A保持U1不变及P的位置不变，S由b合到a时，R消耗的功率减小

B保持U1不变及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大

C保持U1不变，S合在a处，当P上滑时，I1将增大

D保持P的位置不变，S合在a处，当U1增大时，I1将增大

正确答案

A,B,D

解析

解：A、保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据P=可知功率变小，故A正确；

B、保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据I1=得I1将增大，故B正确；

C、保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据I1=可知I1将减小，故C错误；

D、保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据I1=可知I1将增大，故D正确；

故选：ABD．

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题型：多选题

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多选题

如图，一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是10：1，原线圈接入u=220sin100πt（V）的正弦交流电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻R串连接在副线圈上．则（　　）

At=0时刻，电压表示数为零

Bt=s时刻，电压表示数为11V

C二极管两端的最大电压为22V

D1min内电阻R上产生的热量为5808J

正确答案

B,C

解析

解：二极管具有单向导电性，副线圈的电压如下图所示，

电压表的读数应该是副线圈电压的有效值，由图知+0=T，得U2=11V，所以A错误，B正确；

二极管两端的最大电压应该是电压最大值Um=22V，所以C正确；

1min内电阻R上产生的热量为Q=t=×60=1452J，所以D错误．

故选BC．

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题型：简答题

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简答题

图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18：1，求灯泡正常工作时，图中的电压表的读数和电流表的读数．

正确答案

解：已知变压器初、次级线圈的匝数比为18：1，

由电压与匝数成正比得U1==216V；

即电压表读数为216V．

因理想变压器的输出功率与输入功率相等P2=P1

所以I1==0.46A

答：灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为216V，电流表的读数为0.46A．

解析

解：已知变压器初、次级线圈的匝数比为18：1，

由电压与匝数成正比得U1==216V；

即电压表读数为216V．

因理想变压器的输出功率与输入功率相等P2=P1

所以I1==0.46A

答：灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为216V，电流表的读数为0.46A．

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题型：单选题

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单选题

自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW．设此时原线圈中电流有效值为Il，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（　　）

A380V和5.3A

B380V和9.1A

C240V和5.3A

D240V和9.1A

正确答案

B

解析

解：因变压器输出电压调至最大，故副线圈为1900匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，故副线圈的电压有效值U2==380 V；

因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即P1=P2，由P1=U1I1得I1=9.1A，B正确．

故选：B

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题型：单选题

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单选题

如图是一个理想变压器，K为双向开关，P是滑动变阻器滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈上电流，则（　　）

A保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，I1将增大

B保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大

C保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小

D保持P的位置及U1不变，K由a向b时，R消耗的功率减小

正确答案

A

解析

解：A、保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据I1=，得I1将增大，故A正确；

B、保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，电流与匝数成反比，可知I1将减小，故B错误；

C、保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，电流与匝数成反比，可知I1将增大，故C错误；

D、保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以R消耗的功率增大，副线圈功率变大，故D错误．

故选：A．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．求：

（1）线圈中感应电动势的表达式；

（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；

（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．

正确答案

解：（1）感应电动势的最大值为：

Em=nBsω=100××0.02×100=100V，

线圈中感应电动势的表达式为：e=100cos（100t）V

（2）线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势为：

（3）电压表示数电压的有效值为：

电阻R两端的电压为：

电阻R上消耗的功率为：

答：（1）线圈中感应电动势的表达式为e=100cos（100t）V

（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势为135.1V；

（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为50W

解析

解：（1）感应电动势的最大值为：

Em=nBsω=100××0.02×100=100V，

线圈中感应电动势的表达式为：e=100cos（100t）V

（2）线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势为：

（3）电压表示数电压的有效值为：

电阻R两端的电压为：

电阻R上消耗的功率为：

答：（1）线圈中感应电动势的表达式为e=100cos（100t）V

（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势为135.1V；

（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为50W

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题型：单选题

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单选题

如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2．则（　　）

A仅增强光照时，原线圈的输入功率减小

B仅向下滑动P时，R2两端的电压增大

C仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小

D仅增大U时，R2消耗的功率减小

正确答案

B

解析

解：A、当光照增强时，光敏电阻的电阻值减小，故变压器的输出功率增加，故输入功率也增加，故A错误；

B、当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大；根据功率表达式P=，R2消耗的功率增大，故B正确C错误；

D、当U增大时，根据电压与匝数成正比知变压器的输出电压增大；根据功率表达式P=，用电器消耗的功率增大；故D错误；

故选：B．

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题型：多选题

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多选题

某交流电电路中，有一正工作的变压器，它的原线圈匝数n1=600匝，电源电压为U1=220V，原线圈串联一0.2A的保险丝，副线圈n2=120匝，为保证保险丝不烧断，则（　　）

A负载功率不能超过44W

B副线圈电流最大值不能超过1A

C副线圈电流有效值不能超过1A

D副线圈电流有效值不能超过0.2A

正确答案

A,C

解析

解：原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U1=220V，所以副线圈电压是=44V，根据电流与匝数反比，副线圈允许的电流有效值最大为=1A，所以负载功率不能超过P=UI=44×1=44W，故AC正确，BD错误；

故选：AC．

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题型：多选题

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多选题

如图甲所示为电热毯电路示意图，所加交流电压u=220sinπt（V），当开关S接通时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，则（　　）

A开关接通时，交流电压表的读数为220V

B开关接通时，交流电压表的读数为220V

C开关断开时，交流电压表的读数为220V，电热丝的功率为

D开关断开时，交流电压表的读数为110V，电热丝的功率为

正确答案

A,D

解析

解：A、电压表读数为有效值，开关接通时，电压表测量原线圈电压，所以电压表的示数为：=220V，故A正确，B错误；

C、温控器是二极管，具有正向通电性，所以开关断开后，只有一半周期的电流通过电路，

根据电流的热效应得：•+0=T，解得：U==110V，P==，故C错误，D正确．

故选：AD．

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