第三章 变压器习题答案
新教材高中物理第3章交变电流专项4自耦变压器课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：专项4 自耦变压器1．如图甲、乙所示电路中，当A、B接10V交变电压时，C、D间电压为4V，M、N接10V 直流电压时，P、Q间电压也为4V．现把C、D间接4V交流，P、Q间接4V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压( )A．10V 10VB．10V 4VC．4V 10VD．10V 02．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I1，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( )A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A3．如图所示的自耦变压器为理想变压器，R为定值电阻，在ab两端输入正弦交流电，将滑片P向下移动，使原线圈的匝数减少为原来的80%，则变压器副线圈输出电压将会是原来的( )A．1.2倍B．1.25倍C．0.8倍D．0.75倍4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高5．[2023·浙江舟山教育学院高二期末]某同学设计的无级变速风扇电路如图所示，理想自耦变压器的铁芯上绕有一个线圈，可通过滑片P 调节副线圈匝数．A 、B 间输入电压为u ＝1002sin100πt (V)，E 为线圈C 、D 的中点，通过滑片P 上、下移动，改变风扇M 两端的电压．风扇M 的内阻r ＝10Ω，额定电压U ＝100V ，额定功率P ＝50W ．则( )A ．当滑片P 向上移动时，风扇的转速将减小B ．当滑片P 向上移动时，原线圈的电流将变小C ．当滑片P 置于C 处时，风扇输出功率为47.5WD ．当滑片P 置于E 处时，风扇两端的电压为502V6．[2023·江西贵溪市实验中学高二期末]自耦变压器在高铁技术中被广泛应用．如图所示，一理想自耦变压器接在u ＝U m sin100πt 的正弦交流电压上，P 为滑动触头，初始位置位于线圈CD 的中点G, A 1和A 2为理想交流电表，R 为定值电阻，下列说法正确的是( )A ．将P 向下滑动，A 1的示数将变小B ．将P 向上滑动，A 2的示数将增大C ．将P 下滑到GD 的中点，电阻R 的功率将变为原来的4倍 D ．将P 上滑到CG 的中点，电阻R 的功率将变为原来的23倍7．(多选)一个理想的自耦变压器左端接交变电流，电压随时间变化的关系为u 1＝2202sin100πt (V)，右端接入如图所示电路，两个灯泡的额定电压均为50V ，两个电表均为理想交流电表，R 为定值电阻，不计导线的电阻．当开关K 断开时，灯泡L 1正常工作．则下列说法正确的是( )A ．此时变压器原、副线圈中的电流之比为5∶22B ．当自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动时，定值电阻消耗的功率增大C ．闭合开关K 后，电压表示数变小，电流表示数变大D ．闭合开关K 后，将自耦变压器的可动端沿逆时针方向转动可使灯泡正常工作8．[2023·四川双流中学高二阶段练习]如图所示为一理想自耦式变压器，原线圈两端加220V交流电，V1、V2为理想电压表．下列说法正确的是( )A．若P不动，F向下滑动时，V1、V2示数都变小B．若P不动，F向上滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若F不动，P向上滑动时，V1、V2示数都变小D．若F不动，P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小9．某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙所示是其输入电压u的变化规律，已知滑动触头P0在图示位置时，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，电阻R＝22Ω，A1、A2均视为理想电流表，不计导线电阻，下列说法正确的是( )A．通过电阻R的交变电流的频率为100HzB．电流表A2的示数为2AC．变压器的输入功率为22WD．将P0沿顺时针方向转动一些，电流表A1的示数变大[答题区]专项4 自耦变压器1．答案：B解析：对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4V交流时，A、B间将得到10V交流．题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比．但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等．所以当P、Q接4V直流时，M、N两端的电压也是4V，B正确．2．答案：B解析：对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I 1＝P U 1＝2000220A≈9.1A，负载两端电压即为副线圈电压，由U 1n 1＝U 2n 2，即220V 1100＝U 21900，可得U 2＝380V ，故选项B 正确．3．答案：B解析：由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1所以当n 1′＝45n 1时，变压器副线圈输出电压U 2′＝54U 2即变压器副线圈输出电压将会是原来的1.25倍．故选B.4．答案：C解析：由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点的过程中，n 2减小，n 1不变，U 1不变，则U 2降低，C 项正确．5．答案：C解析：当滑片P 向上移动时，风扇两端的电压变大，则转速将增加，风扇消耗的功率也将变大，则变压器次级消耗的功率变大，初级的输入功率变大，则原线圈的电流将变大，选项AB 错误；当滑片P 置于C 处时，变压器次级电压等于初级电压，则风扇两端电压有效值为100V ，则，正好正常工作，则I ＝P U ＝50100A ＝0.5A风扇输出功率为P 输出＝P －I 2r ＝50W －0.52×10W＝47.5W ，选项C 正确；当滑片P 置于E 处时，风扇两端的电压为U 2＝n 2n 1U 1＝12×10022V ＝50V ，选项D 错误．6．答案：C解析：将P 下滑时，升压比变大，电阻R 两端电压变大，A 1A 2示数均变大，AB 错误；若将滑动P 向下滑动到GD 的中点，升压比将由1∶2变为1∶4，电阻R 的电压将变为原来2倍，故功率变为原来4倍，C 正确；若将P 向上滑动到CG 的中点，升压比将从1∶2变为3∶4，电阻R 的电压将变为原来的23倍，电阻功率将变为原来的49，D 错误．7．答案：CD解析：开关K 断开时，灯泡L 1正常工作，有U 灯＝50V ，由于定值电阻分压，U 2＝U R ＋U灯，所以U 2>50V ，原、副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＜225，原、副线圈中的电流之比I 1I 2＝n 2n 1>522，故A错误；当自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动时，副线圈匝数变少，所以副线圈输出电压减小，副线圈中的电流减小，定值电阻消耗的功率减小，故B 错误；闭合开关K 后，两个灯泡并联，副线圈回路中总电阻变小，副线圈输出电压不变，所以副线圈中的电流变大，定值电阻两端的电压变大，灯泡两端电压变小，所以电压表示数变小，由于副线圈中的电流变大，所以原线圈中的电流变大，电流表示数变大，故C 正确；闭合开关K 后，灯泡两端的电压变小，要使灯泡正常工作需要适当增大副线圈的输出电压，即需要增大副线圈的匝数，所以应该沿逆时针方向转动自耦变压器的可动端，故D 正确．8．答案：D解析：若P 不动，F 向下滑动时，原线圈电压U 1由交流电源决定，故V 1示数不变，根据原副线圈电压比等于匝数比U 2U 1＝n 2n 1，由于副线圈匝数n 2减小，可知副线圈输出电压U 2减小，由于副线圈电阻都不变，可知V 2示数变小，A 错误；若P 不动，F 向上滑动时，原线圈电压U 1不变，根据原副线圈电压比等于匝数比U 2U 1＝n 2n 1，由于副线圈匝数n 2增大，可知副线圈输出电压U 2增大，由于副线圈电阻都不变，可知副线圈电流增大，灯泡消耗的功率变大，B 错误；若F 不动，P 向上滑动时，原线圈电压U 1由交流电源决定，故V 1示数不变，根据原副线圈电压比等于匝数比U 2U 1＝n 2n 1，由于原副线圈匝数都不变，可知副线圈输出电压U 2不变，滑动变阻器接入电路电阻减小，可知滑动变阻器两端电压减小，即V 2示数变小，C 错误；若F 不动，P 向下滑动时，可知原线圈电压U 1不变，副线圈输出电压U 2不变，滑动变阻器接入电路电阻增大，副线圈电流减小，故灯泡消耗的功率变小，D 正确．9．答案：C解析：由题图乙可知，该交变电流的周期T ＝0.02s ，则频率f ＝1T ＝10.02Hz ＝50Hz ，故A 错误；输入电压的最大值U 1m ＝2202V ，所以有效值为U 1＝U 1m2＝220V ，则副线圈两端电压的有效值U 2＝n 2n 1U 1＝110×220V＝22V ，所以副线圈中电流的有效值(即电流表A 2的示数)I 2＝U 2R＝2222A ＝1A ，故B 错误；变压器的输出功率P 2＝U 2I 2＝22×1W＝22W ，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＝22W ，故C 正确；将P 0沿顺时针方向转动一些，变压器的副线圈匝数变少，输出电压变小，由P ＝U 2R可知，输出功率变小，所以输入功率也变小，由P ＝UI可知，原线圈中的电流变小，则电流表A 1的示数变小，故D 错误．。
高中物理 第三章 电能的输送与变压器 3.2-3.3 电能的开发与利用练习(含解析)沪科选修3-2-
电能的开发与利用1.(多项选择)一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=3√2sin 314t V的交变电流。
原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=200匝,如此()A.将击穿电压为6 V的电容器接在C、D两端,能正常工作B.把电磁打点计时器接在C、D两端,打点周期为0.02 sC.把额定电压为6 V的小灯泡接在C、D两端,小灯泡能正常工作D.把交变电压表接在C、D两端时,电压表读数为8.48 V解析:交变电流的周期T=2πω=0.02s,有效值U1=3V,变压器不改变交变电流的频率,应当选项B正确;由ω1ω2=ω1ω2,得U2=ω2ω1U1=6V,变压器输出电压的峰值为6√2V,故大于电容器的击穿电压,选项A、D错误,选项C正确。
答案:BC2.(多项选择)理想变压器原、副线圈两侧一定一样的物理量有()A.交变电流的频率B.交变电流的功率C.磁通量的变化率D.交变电流的最大值答案:ABC3.关于理想变压器特点的如下说法中正确的答案是()A.理想变压器能够使电压升高,同时电流变大B.原副线圈具有一样的磁通量与变化率,产生的感应电动势也一样C.原副线圈没有电阻,铁心中不会产生涡流D.原线圈往往匝数少,绕线粗,电流大解析:理想变压器原副线圈功率相等,即U1I1=U2I2,不可能同时使电压升高,电流增大,选项A错误;原副线圈匝数不同,感应电动势不同,选项B错误;理想变压器不考虑绕线铜损,铁心的热损,当然要求线圈无电阻,铁心不产生涡流,选项C正确;原副线圈中匝数少的一边,电流大,绕线粗,但不一定作为原线圈使用,选项D错误。
答案:C4.(多项选择)如下列图的理想变压器,原线圈接交变电流源,副线圈有中心抽头,副线圈回路接负载电阻R,当把开关S由1拨到2后()A.副线圈中电流将增大B.副线圈中电流将减小C.原线圈中电流将增大D.原线圈中电流将减小解析:变压器原线圈中的电压不变,当开关接1时,副线圈匝数多,负载两端电压高,原副线圈中的电流都大;当开关接2时,副线圈的匝数少,负载两端的电压低,原副线圈中的电流都小。
《变压器习题答案》PPT课件
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm，以防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积公 差，以防按键手感不良。
故效率为
P2
P2 pFe
pCu
P2
P2 p0 Rk*SN
*100%
=
4.4159 *104 4.4159*104 245
U2 U2N
SN
cos 2
(1 0.0187) *50*103 *0.9W 4.42*104W
2021/4/23
7
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
605
*100%
98.11%
2021/4/23
9
3-13 一台三相变压器，原、副绕组的12个端点和各相绕组的极性如图所示， 试将该变压器接成Y/Δ –7、Y/Y-4连接图，请标出副边各相绕组出线标志，并画
出连接图和相量图。 解：1) Y/Δ –7
B
E AB E A E B
Eab A ba
EC E CA
YZ
ca b
Ecz Eax Eby
z
xy
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11
3-14 变压器原、副绕组按图所示连接，使用相量图判别他们的组别号。
a)
A
B
C
B
X
Y
Z
x
y
z
a
b
c
XY
Z
Ab
第三章习题解析(习题课)
第三章1、110KV 线路等值电路如图所示，已知末端电压为112KV ，末端功率s2~＝4＋j 4 (MV A), 线路阻抗Z=2+j4(Ω)。
求始端电压和始端功率，并作出电压向量图。
1U2U解：设2U与实轴重合，则： Z U S U U *⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2221~ )42(11244112j j +-+= )112816()112168112(-+++=j 0714.0)214.0112(j ++=0714.0214.112j +=U 1＝()220714.0214.0112++＝310098.512592-⨯+ ＝112.2KV214.01120714.01+=-tg δ＝O 036.0Z S ~∆＝222~⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛U S Z ＝R U Q P 222222++X U Q P j 222222+411244211244222222⨯++⨯+=j MVA j 0102.00051.0+=MVA j j j S S S Z 0102.40051.40102.04)0051.04(~~21+=+++=∆+=电压向量图如图所示：2、 如图3-1线路，负荷由发电厂母线经110kV 单回线路供电，线路长80kM ，型号为LGJ —95，线间几何均距5M ．发电厂母线电压U 1=116kV ，受端负荷L S ~=15+j10MV A 求出输出线路的功率损耗及受端电压U 2。
U U LS ~解：对线路LGJ —95有：km r /33.01Ω= km X /429.01Ω=S /km 102.65b -61⨯=)(4.268033.0Ω=⨯=R ，)(32.3480429.0Ω=⨯=XS B 461012.2801065.2--⨯=⨯⨯=，S B 41006.121-⨯= 等值电路如图所示第一步由末端向首端推算功率，设全网电压为额定电压kv U N 11000=∠ 末端导纳支路：MVA j S j B jU S Y 283.11006.11102/~42222-=⨯⨯-=-=∆- 阻抗末端功率 M V A j j j S S S y 717.815283.11015~~~22'2+=-+=∆+=∆ 阻抗的功率损耗)(~22222jX R U Q P S NZ +''=∆＋)32.344.26(110717.815222j ++=MVA j 854.0657.0+= 阻抗首端功率为S ~S ~S ~z21'''∆+==15+j8.717+0.657+j0.854=15.657+j9.571 MV A首端功率为=S ~1SS ~Y11∆+'=15.657+j9.571-j1.283=15.657+j8.288MV A第二步用求得的=S ~1和已知的U 1，由首端向末端推算电压。
《电力系统分析》第3章习题答案
第三章 思考题及习题答案3-1 电力线路和变压器的功率损耗如何计算？二者在导纳支路上的无功功率损耗有什么不同？答：线路阻抗上的功率损耗为：()jX R U Q P S Z +′+′=Δ222222~ 首、末端导纳支路中的功率损耗分别为：21121~BU j S Y −=Δ，22221~BU j S Y −=Δ 变压器阻抗支路的功率损耗为：()T T ZT jX R U Q P S +′+′=Δ222222~ 或 22k 22k 100%1000~⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛Δ=ΔN NNZT S S S U j S S P S 变压器导纳支路的功率损耗为：21)(~U jB G S T T YT +=Δ 或100%1000~0Y N T S I j P S +Δ=Δ 电力线路导纳支路的无功功率损耗为容性；而变压器导纳支路的无功功率损耗为感性。
3-2 电力线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算？ 答：电力线路电压降落的纵、横分量分别为：222U X Q R P U ′+′=Δ，222U R Q X P U ′−′=δ变压器电压降落的纵、横分量分别为222U X Q R P U T T ′+′=Δ，222U R Q X P U T T ′−′=δ3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移？答：电压降落是指线路始末端电压的相量差，即 21U U U d −=电压损耗是指线路始末端电压的数值差。
电压损耗常以百分数表示：100%21×−=ΔNU U U U 电压偏移是指网络中某节点的实际电压与线路额定电压的数值差。
电压偏移也常以百分数表示。
始、末端电压偏移分别为：100%11×−=ΔN N N U U U U ，100%22×−=ΔNNN U U U U3-4 什么叫运算功率？什么叫运算负荷？如何计算变电所的运算功率和运算负荷？答：运算功率是指发电厂高压母线输入系统的等值功率，它等于发电机低压母线送出的功率，减去变压器阻抗、导纳中的功率损耗，再加上发电厂高压母线所连线路导纳无功功率为的一半。
新教材高中物理第3章结合图像计算变压器问题课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：专项5 结合图像计算变压器问题1．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R 的电阻，电表都是理想电表．已知每匝线圈的电阻均为R ，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R 的功率相等．下列说法正确的是( )A ．T 2时刻两电流表示数均达最大B ．T4时刻两电流表示数均为0 C ．原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1D ．对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大2．[2023·江苏常熟市尚湖高级中学高二期中]如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电流表、电压表均为理想电表，R 是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小).原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法不正确的是( )A.电压u 的频率为50Hz B ．电压表的示数为22VC ．照射R 的光变强时，灯泡变暗D ．照射R 的光变强时，电流表的示数变大3．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示．环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器．原线圈匝数n 1＝880匝，副线圈接一个“12V 22W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表与电流表均为理想交流电表．原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值U m ＝2202V ，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则( )A．原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3s的电压瞬时值相等B．若电压表为非理想电表，电压表的读数会变小C．照明电灯正常发光时，电流表的读数为0.05AD．在t＝5×10－3s时刻，电压表的示数为零4．(多选)如图(a)所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝1∶5，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表．原线圈输入如图(b)所示的交变电流，其有效值不随负载变化．当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω减小到0的过程中( )A．电流表的示数为5AB．通过R2的电流减小C．电压表的示数减小D．R2和R3的总电功率先增大后减小5．[2023·河北廊坊市第十五中学高二阶段练习](多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，副线圈c、d连接的电阻R＝10Ω，下列说法正确的是( )A．理想电压表示数为202VB．理想电流表示数为0.4AC．电阻R的电功率为40WD．原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为u＝1002sin5t(V)6．[2023·贵州六盘水高二期末](多选)如图(a)所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，R T为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，R0为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表．当原线圈接如图(b)所示的正弦交流电时，下列说法正确的是( )A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝152sin100πt(V)B．R T处温度升高时，电流表的示数增大C．R T处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变D.R T处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大7.在如图甲所示电路中，变压器原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电压；副线圈所接两只灯泡L1、L2的额定电压均为36V，其中L1额定功率为12W，L2额定功率为6W．开关S闭合时，两灯泡均恰好正常发光．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2.(2)开关S闭合前、后通过原线圈的电流之比．8．[2023·广东江门市高二联考]图甲为一起重机的电路示意图，理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，照明灯的规格为“20V，10W”，电动机的内阻为r＝0.5Ω，装置工作时，质量为m＝50kg的重物体恰好匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，电流表的示数为10.5A.(1)求接入原线圈的交流电电压的有效值，原副线圈的匝数之比；(2)求通过电动机的电流，电动机的发热功率和输出功率；(3)若电动机的输出功率全部用来提升物体，求重物匀速上升的速率．专项5 结合图像计算变压器问题1．答案：C解析：电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，AB 错误；根据题意得I 21 ×100R ＝I 22 ×R ，I 1I 2＝n 2n 1解得n 1n 2＝101，C 正确；当磁感应强度最大时，感应电流等于零，线圈受到的安培力等于零，D 错误．故选C.2．答案：C解析：原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压T ＝0.02s所以频率为f ＝1T＝50Hz ，故A 正确，不符合题意；由原线圈电动势最大值E m ＝2202V ，则有效值为U 1＝E m2＝220V ，由U 1U 2＝n 1n 2可得电压表的示数为U 2＝22V ，故B 正确，不符合题意；R 阻值随光照变强而减小，根据I ＝UR知副线圈电流增大，灯泡变亮，根据功率相等，所以原线圈输入功率增大，原线圈电流增大，所以电流表A 的示数变大，故C 错误，符合题意；D 正确，不符合题意．3．答案：A解析：原线圈两端电压的有效值为U ＝U m2＝220V ，由图丙可知电压周期T ＝2×102s ，则电压瞬时值表达式为u ＝U m cos 2πTt ＝2202cos (100πt )当t ＝2.5×10－3s 的电压瞬时值为u ＝2202cos (100π×2.5×10－3)V ＝220V ，故A 正确；电压表测的是输出电压，不会随外电阻的变化，故B 错误；照明电灯正常发光时，电流为I 2＝P U 2＝116A ，线圈匝数比为n 1n 2＝UU 2＝22012＝553，电流表的读数为I ＝I 2n 2n 1＝0.1A ，故C 错误；电压表的示数为有效值，即为12V ，故D 错误．故选A. 4．答案：AC解析：由题图可知，电流表示数为原线圈的电流I 1＝（82）2×12＋（62）2×12A ＝5A ，故A 正确；当滑动变阻器R 2的接入电路的阻值逐渐减小时，副线圈的负载电阻的总阻值减小，原线圈的输入电流I 1保持不变，根据变压器的电流规律n 1n 2＝I 2I 1，副线圈中的电流I 2保持不变，副线圈两端电压逐渐减小，电压表示数逐渐减小，故C 正确；通过定值电阻R 1的电流逐渐减小，则通过滑动变阻器R 2的电流逐渐增大，故B 错误；R 2和R 3的总功率P ＝I 223 (R 2＋R 3)，I 23增大，R 2＋R 3减小，所以总功率P 的变化情况无法判断，故D 错误．5．答案：BC解析：根据图乙可知原线圈输入电压的最大值为1002V ，根据最大值与有效值的关系可知，原线圈的有效值为U 1＝U m2＝100V ，根据变压器原副线圈的电压与匝数的关系可知，副线圈输出电压U 1U 2＝n 1n 2⇒U 2＝20V ，理想电压表示数为20V ，A 错误；根据欧姆定律可知副线圈电流I 2＝U 2R＝2A ，根据变压器原副线圈功率相等可知U 1I 1＝U 2I 2⇒I 1＝0.4A ，理想电流表示数为0.4A ，B 正确；根据副线圈的电压和电流，可知电阻R 的电功率为P ＝U 2I 2＝40W ，C 正确；根据图乙可知，原线圈输入的交变电压的周期为T ＝0.2s ⇒ω＝2πT＝10πrad/s，所以原线圈输入的电压瞬时值表达式为u ＝1002sin10πt (V)，D 错误．6．答案：ABC解析：根据题意，由图(b)可知，原线圈所接交流电电压的最大值为302V ，周期为2×10－2s ，则ω＝2πT＝100πrad/s，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，则副线圈中电压的最大值为u m ＝152V ，周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝152sin100πt (V)，故A 正确；R T 处温度升高时，R T 的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，电流表的示数变大，故BC 正确；R T 处温度降低时，R T 的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D 错误．7．答案： (1)559 (2)23解析：(1)由公式n 1n 2＝U 1U 2，且由题图乙可知U 1＝220V ，可得n 1n 2＝220V 36V ＝559.(2)开关S 断开时I 2＝P U ＝13A ，由公式n 1n 2＝I 2I 1，得I 1＝355A ，开关S 闭合时I 2′＝P ′U ＝12A ，由公式n 1n 2＝I 2′I 1，得I 1′＝9110A ，所以I 1I 1′＝23.8．答案：(1)50V 5∶2 (2)10A 50W 150W (3)0.3m/s 解析：(1)原线圈电压有效值为U 1＝u m2＝50V照明灯正常工作，则副线圈电压为U 2＝20V原副线圈的匝数之比为n 1n 2＝U 1U 2＝52.(2)通过灯的电流为I L ＝P L U 2＝0.5A 通过电动机的电流为I M ＝I 2－I L ＝10A 电动机的发热功率为P 热＝I 2M r ＝50W电动机的输出功率为P 输出＝U 2I M －P 热＝150W(3)电动机的输出功率等于重物克服重力做功的功率，则有P 输出＝mgv 解得v ＝0.3m/s.。
新教材高中物理第3章有多个副线圈的变压器课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：专项3 有多个副线圈的变压器1．在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3＝6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两电阻阻值相同．当在原线圈两端加上大小为U 的交变电压时，三个电流表的示数之比I 1∶I 2∶I 3为( )A ．1∶2∶3B．1∶2∶1 C ．1∶3∶6D．5∶9∶32．如图所示，理想变压器有三个线圈A 、B 、C ，其中B 、C 的匝数分别为n 2、n 3，电压表的示数为U ，电流表的示数为I ，L 1、L 2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略温度对电阻的影响)( )A ．线圈A 的匝数B ．灯L 2两端的电压C ．变压器的输入功率D ．通过灯L 1的电流3．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n 2＝50和n 3＝100，L 1是“6V 2W”的小灯泡，L 2是“12V 4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L 1、L 2都正常发光，那么，原线圈中的电流为( )A ．160AB ．130AC ．120AD ．110A 4．一理想变压器的原线圈匝数n 1＝100匝，副线圈匝数分别为n 2＝30匝、n 3＝20匝，一个电阻R ＝48.4Ω的小灯泡接在两个副线圈上，如图所示，当原线圈与e ＝2202sin ωt (V)的交流电源连接后，变压器的输入功率为( )A ．10WB ．20WC ．250WD ．500W5.一台理想变压器如图所示．原线圈1＝1100匝；其一副线圈2＝500匝，两端接阻值R ＝250Ω的用电器；另一副线圈n 3＝150匝，两端接有“30 V 15 W”的灯泡L.原线圈接入正弦式交流电压后，灯泡L 恰能正常发光．求用电器R 的电功率和原线圈中的电流．专项3 有多个副线圈的变压器1．答案：D解析：由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3，解得U 2＝12U ，U 3＝16U ，设电流表A 3的示数为I ，即I 3＝I ＝U 3R ＝U 6R ，I 2＝U 2R ＝U2R ＝3I ，理想变压器输入功率与输出功率相等，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，解得I 1＝53I ，则I 1∶I 2∶I 3＝5∶9∶3，故A 、B 、C 错误，D 正确．2．答案：A解析：由题意知线圈B 两端的电压为U ，设线圈C 两端的电压为U C ，则U C U ＝n 3n 2，所以U C＝n 3n 2U ；通过L 2的电流为I ，则可以求出L 2的电阻，L 2与L 1的电阻相同，所以可求出通过L 1的电流；根据以上数据可以求出L 1、L 2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A 的匝数，故选A.3．答案：C解析：两灯泡正常发光，则U 2＝6V ，原线圈两端电压U 1＝n 1n 2U 2＝100050×6V＝120V ，副线圈上总的输出功率P 出＝P L1＋P L2＝2W ＋4W ＝6W ，原线圈上输入功率P 入＝P 出＝6W ，原线圈中的电流I 1＝P 入U 1＝6120A ＝120A ，故选项C 正确．4．答案：A解析：根据楞次定律可知，两个副线圈产生的感应电动势方向相反，抵消一部分，相当于灯泡接在10匝的副线圈上，原线圈两端的电压有效值为220V ，根据电压与匝数成正比可知，灯泡两端的电压U ＝10100×220V＝22V ，灯泡的功率P ＝U 2R ＝22248.4W ＝10W ，理想变压器输入功率与输出功率相等，则变压器的输入功率也为10W ，故A 正确．5．答案：40W 0.25A解析：因灯泡L 正常发光，所以U 3＝30V ，根据U 1U 3＝n 1n 3知，U 130V ＝1100150.则得U 1＝220V因U 2U 3＝n 2n 3，即U 230V ＝500150，得U 2＝100V 用电器R 的电功率P R ＝U 22 R ＝1002250W ＝40W.因为理想变压器P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，代入数据有： 220V·I 1＝40W ＋15W ，解得原线圈中的电流I 1＝0.25A ．。
变压器习题答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版变压器习题答案第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、填空题1．变压器是一种能变换_交流__电压，而____频率___不变的静止电气设备。
2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为__油浸_风冷式、自冷式和__干式___变压器。
3．电力系统中使用的电力变压器，可分为__升压__变压器、___降压____变压器和__配电_____变压器。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。
(× )2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
(× )三、简答题1．为什么要高压送电?在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。
2．变压器能改变直流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出，原边或电源将会烧毁。
为什么?接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。
课题二变压器的结构与冷却方式一、填空题1．变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。
接电源的绕组称为____一次侧___；接负载的绕组称为__二次侧____。
也可按绕组所接电压高低分为___高压绕组____和___低压绕组____。
按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。
’2．变压器的铁心常用__硅钢片_____叠装而成，因线圈位置不同，可分为___芯式____和__壳式___两大类。
3．气体继电器装在____油枕___ 与___油箱____之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产生气体。
4．绝缘套管穿过___油箱盖____，将油箱中变压器绕组的___输入、输出线____从箱内引到箱外与__电网_____相接。
5．绝缘套管由外部的__瓷套_____和中间的___导电杆____组成。
对它的要求主要是____绝缘性能___和____密封性能___要好。
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答:可变损耗,不变损耗。
二、选择填空
1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同得条件下,越高,则。
A:副边电压变化率Δu越大,效率η越高,
B:副边电压变化率Δu越大,效率η越低,
C:副边电压变化率Δu越大,效率η越低,
D:副边电压变化率Δu越小,效率η越高。
2.试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈得电压将如何变化？
答:由、可知,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U1E1, U2≈E2,因此,当U1不变时,若N1减少,则每匝电压增大,所以将增大。或者根据,若N1减小,则增大,又,故U2增大。
3.变压器空载运行时,就是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网与用户均不利？
答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后,流过激磁电流im,产生励磁磁动势fm,在铁芯中产生交变主磁通φm,其频率与电源电压得频率相同,根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率得感应电动势e1与e2,且有、显然,由于原副边匝数不等,即N1≠N2,原副边得感应电动势也就不等,即e1≠e2,而绕组得电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1、U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2,但频率相等。
5.变压器铁心中得磁动势,在空载与负载时比较,有哪些不同？
答:空载时得励磁磁动势只有一次侧磁动势,负载时得励磁磁动势就是一次侧与二次侧得合成磁动势,即,也就就是。
答:D
2.一台三相电力变压器=560kVA,=10000/400(v),D,y接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808、3A时,则高压边得相电流为。
A:808、3A,B:56A,
C:18、67A,D:32、33A。
答:C
3.一台变比为k＝１０得变压器,从低压侧作空载实验,求得副边得励磁阻抗标幺值为１６,那末原边得励磁阻抗标幺值就是。
第三章变压器
一、填空:
1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。
答:激磁回路得无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。
2.变压器得副端就是通过对原端进行作用得。
答:磁动势平衡与电磁感应作用。
3.引起变压器电压变化率变化得原因就是。
答:负载电流得变化。
4.联接组号不同得变压器不能并联运行,就是因为。
答:要从电网取得功率,有功功率供给变压器本身功率损耗,即铁心损耗与绕组铜耗,它转化成热能散发到周围介质中;无功功率为主磁场与漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时,在经济技术两方面都不合理。对电网来说,由于变压器容量大,励磁电流较大,而负荷小,电流负载分量小,使电网功率因数降低,输送有功功率能力下降,对用户来说,投资增大,空载损耗也较大,变压器效率低。
答:1。
9.既与原边绕组交链又与副边绕组交链得磁通为,仅与一侧绕组交链得磁通为。
答:主磁通,漏磁通。
10.变压器得一次与二次绕组中有一部分就是公共绕组得变压器就是。
答:自耦变压器。
11.并联运行得变压器应满足(1),(2),(3)得要求。
答:(1)各变压器得额定电压与电压比应相等;(2)各变压器得联结组号应相同;(3)各变压器得短路阻抗得标幺值要相等,阻抗角要相同。
Ａ:１６,
Ｂ:１６００,ห้องสมุดไป่ตู้
Ｃ:０、１６。
答:A
4.变压器得其它条件不变,外加电压增加１０℅,则原边漏抗,副边漏抗与励磁电抗将。
Ａ:不变,
Ｂ:增加１０% ,
Ｃ:减少１０%。(分析时假设磁路不饱与)
答:A
5．升压变压器,一次绕组得每匝电势二次绕组得每匝电势。
A 等于 B 大于 C 小于
答;A
6．三相变压器二次侧得额定电压就是指原边加额定电压时二次侧得电压。
答:若连接,将在变压器之间构成得回路中引起极大得环流,把变压器烧毁。
5.变压器副边得额定电压指。
答:原边为额定电压时副边得空载电压。
6.通过与实验可求取变压器得参数。
答:空载与短路。
7.变压器得结构参数包括,,,,。
答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。
8.在采用标幺制计算时,额定值得标幺值为。
A空载线B空载相C额定负载时得线
答:A
7．如将额定电压为220/110V得变压器得低压边误接到220V电压,则激磁电流将,变压器将。
A:不变;B:增大一倍;C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险;F:严重发热有烧坏危险
答:C,F
8．联接组号不同得变压器不能并联运行,就是因为。
A:电压变化率太大; B:空载环流太大;
4.变压器空载运行时,原线圈加额定电压,这时原线圈电阻r1很小,为什么空载电流I0不大？如将它接在同电压(仍为额定值)得直流电源上,会如何？
答:因为存在感应电动势E1, 根据电动势方程:
可知,尽管很小,但由于励磁阻抗很大,所以不大、如果接直流电源,由于磁通恒定不变,绕组中不感应电动势,即,,因此电压全部降在电阻上,即有,因为很小,所以电流很大。
A,增大; B,减小; C,不变。
答:A
12．一台单相变压器额定电压为220/110V。Y/y-12接法,在高压侧作短路实验,测得得短路阻抗标幺值为0、06,若在低压侧作短路实验,测得短路阻抗标幺值为。
A:0、06 , B:0、03 ,
C:0、12 , D:0、24。
答:A
三、判断
1.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。( )
C:负载时激磁电流太大; D:不同联接组号得变压器变比不同。
答:B
9．三相变压器得变比就是指———之比。
A:原副边相电势B:原副边线电势C:原副边线电压
答:A
10．将50Hz 得变压器接到60Hz电源上时,如外加电压不变,则变压器得铁耗;空载电流。
A变大 B 变小
答:B,B
11．单相变压器铁心叠片接缝增大,其她条件不变,则空载电流。
答:对
2.变压器空载运行时,电源输入得功率只就是无功功率。( )
答:错
3.变压器空载与负载时得损耗就是一样得。( )
答:错
4.变压器在额定负载时效率最高。(错)
5.变压器得变比可瞧作就是额定线电压之比。( )
答:错
6.只要使变压器得一、二次绕组匝数不同,就可达到变压得目得。 ( )
答:对
四、简答
1.从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率？