变压器远距离输电练习题
变压器与远距离输电精讲及习题
变压器、电能输送一．解决变压器问题的常用方法思路1 电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2=n 1/n 2；当变压器有多个副绕组时U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3=……思路2 功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P 入=P 出，即P 1=P 2；当变压器有多个副绕组时P 1=P 2+P 3+……思路3 电流思路.由I =P /U 知，对只有一个副绕组的变压器有I 1/I 2=n 2/n 1；当变压器有多个副绕组时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……思路4 （变压器动态问题）制约思路.（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定时，输出电压U 2由输入电压决定，即U 2=n 2U 1/n 1，可简述为“原制约副”.（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1=n 2I 2/n 1，可简述为“副制约原”.（3）负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2=P 负1+P负2+…；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2=P 2/U 2；动态分析问题的思路程序可表示为：U 122222121I R U I U n n U U 决定负载决定−−−−−→−=−−−−→−=决定决定−−−−→−=−−−−−−−−→−==1112211211)(U I P I U I U I P P P 1【例1】 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1=1760匝、n 2=288匝、n 3=8000匝，电源电压为U 1=220V 。
n 2上连接的灯泡的实际功率为36W ，测得初级线圈的电流为I 1=0.3A ，求通过n 3的负载R 的电流I 3。
【例2】在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。
变压器 远距离送电习题
《变压器远距离送电》补充习题1．下图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是( )2．一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图所示．(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为_____A．此时输入功率为_______W，变压器效率为_______．3．如图所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220 V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V,9 W”“12 V,12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3.(2)原线圈中的电流I1.4．有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器( )A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小5．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )A．U1:U2B．U21:U22C．U22:U21D．U2:U16．某小型实验水电站输出功率P＝38 kW，输电线路总电阻r＝1 Ω.(1)若采用U＝380 V输电，求输电线路损耗的功率P损．(2)若改用U1＝10 000 V高压输电，用户端利用n1:n2＝44:1的变压器降压，求用户得到的电压U2.7．发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图．(2)求用户得到的电压和功率．(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．。
高考物理考点《变压器、远距离输电》真题练习含答案
高考物理考点《变压器、远距离输电》真题练习含答案1．[2024·江西省九江市十校联考]IT之家2023年3月4日消息，河北省张家口国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目压缩机通过具有CNAS资质的第三方测试，达到了国际领先水平，项目鸟瞰图如图所示．若发电机产生的电压经升压变压器后升高到100 kV，以10万千瓦的功率(始终不变)经输电线远距离送往变电站，输电线上损耗的功率为3 000千瓦，则输电线的总电阻为()A．3 Ω B．6 ΩC．9 Ω D．30 Ω答案：A解析：根据题意可知变压器的输出电压为100 kV，功率为10万千瓦，则输电线上的电＝I2R，解得R＝3 Ω，A正确．流为I＝PU＝1 000 A，输电线上损耗的功率P损2．[2024·黑龙江省大庆市期末考试]如图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．AB间接电压有效值U恒定的交变电源，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是()A.P不动，将Q向左移动，两灯均变亮B．P不动，将Q向右移动，输入功率变大C．将P沿逆时针方向转动，两灯均变暗D．断开开关S，L1将变暗答案：A解析：P不动，将Q向左移动，则R减小，则次级电流变大，两灯均变亮，A正确；P 不动，将Q向右移动，则R变大，次级电流减小，根据P2＝U2I2，可知次级功率减小，则变压器的输入功率变小，B错误；将P沿逆时针方向移动，则次级匝数变大，变压器次级电压变大，次级电流变大，次级功率变大，两灯均变亮，C错误；P、Q都不动，断开开关S，则次级电阻变大，次级电流减小，R上的电压减小，则L1电压变大，则L1将变亮，D错误．3．在无线电电路中常遇到负载与电源不匹配的情况，这时可用变压器来耦合，通过变压器使负载和电源匹配起来，如图所示，正弦交流信号源的电动势U1＝6 V，内阻r＝100 Ω，扬声器(可看作纯电阻)的电阻R＝8 Ω.理想变压器原线圈的匝数n1＝300匝，副线圈的匝数n2＝100匝．扬声器的输出功率为()A．250 mW B．88 mWC．360 mW D．500 mW答案：B解析：等效信号源的等效电动势和内阻分别为E′＝n2n1U1＝2 V，r′＝(n2n1)2r＝11.1 Ω，所以输出功率为P＝(E′r′＋R )2R＝(2 V8 Ω＋11.1 Ω)2×8 Ω＝88 mW，B正确．4．互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则()A．该电流表可用来测量直流电B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大C．该电流表测电流时相当于降压变压器D．测量时电流表应串联在被测通电导线中答案：B解析：互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量直流电，A错误；电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，B正确；该电表原线圈为单匝，是升压变压器，C错误；测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，D错误．5．[2024·全国甲卷](多选)如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S.S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以()A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动答案：AC解析：保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R 的滑片向f端滑动时，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，根据P＝I2R1可知，此时热功率增大，故A正确；将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故热功率减小，故B错误；将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确；将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与R1串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误．故选AC.6．[2024·黑龙江省齐齐哈尔市期中考试]互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称．它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统．如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220 kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为100 V，交流电流表的示数为1 A，则()A．a是交流电压表，b是交流电流表B．T2的原、副线圈匝数比为2 200∶1C．高压线路输送的电流为1 AD．高压线路输送的电功率为2×104 kW答案：B解析：T 1两端接在同一根电线上，因此a 是交流电流表，T 2两端接在两根电线上，因此b 是交流电压表，A 错误；变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，所以T 2原、副线圈匝数之比为220 000∶100＝2 200∶1，B 正确；变压器原、副线圈电流与匝数成反比，则高压线路输送的电流为100 A ，C 错误；高压线路输送的电功率为P ＝UI ＝220 kV ×100 A ＝2.2×104 kW ，D 错误．7．[2024·山东省济南市统考]如图所示，理想变压器上有三个线圈，匝数分别为n 1、n 2、n 3，线圈n 1连接交流电源和一个小灯泡，线圈n 2串联两个小灯泡，线圈n 3连接一个小灯泡．四个小灯泡完全相同且均正常发光，则n 1∶n 2∶n 3的比值为( )A ．3∶1∶1B ．2∶1∶1C ．3∶2∶1D ．4∶2∶1答案：C解析：设每个灯泡额定电压为U ，额定电流为I ，由于四个小灯泡完全相同且均正常发光，则I 1＝I 2＝I 3＝I ，线圈n 2串联两个小灯泡，线圈n 3连接一个小灯泡，灯泡都正常发光，故U 2＝2U 3＝2U ，可得n 2n 3 ＝21，根据理想变压器输入功率等于输出功率可得U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，即U 1＝U 2＋U 3＝3U ，可得n 1n 3 ＝31，联合解得U 1∶U 2∶U 3＝3∶2∶1，故n 1∶n 2∶n 3＝3∶2∶1，C 正确．8．[2024·广东省部分学校联考]“西电东送”就是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到电力紧缺的东部沿海地区．远距离输电的电路示意图如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂输出电压恒定，升压变压器和降压变压器之间输电线的总电阻R 不变．在用电高峰期，用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，下列方案能使用户电压恢复并且能使输电线上消耗的功率减小的方案是( )A．仅将P1上调一点B．仅将P2上调一点C．将P1、P2都下调一点D．将P1上调一点、P2下调一点答案：C解析：设升压变压器的线圈匝数为n1、n2，降压变压器的线圈匝数为n3、n4，发电厂输出的电的电压U不变，根据理想变压器两端的电压比等于匝数比，可得升压变压器的输出电压为U2＝n2n1U，将用户电阻R用等效在输电线上的电阻为R效＝(n3n4)2R用，把输电电路等效为闭合电路，有I2＝U2R＋R效＝n2n1UR＋（n3n4）2R用，用电高峰的时候，R用变小，导致I2变大，从而用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，故将P1、P2都下调一点，n1减小，n4减小，可以使I2变小，能使输电线上消耗的功率减小，且使用户电压恢复，C正确．9．[2024·湖北省鄂东南教学改革联盟联考](多选)如图所示，正弦交流电源输出电压有效值U＝220 V，理想变压器原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻R1＝20 Ω，滑动变阻器的总阻值R2＝20 Ω.将滑动变阻器滑片从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是()A．电流表示数一直增大B．电压表示数一直增大C．电压表示数一直减少D．电流表示数的最大值是5.5 A答案：AD解析：根据题意，设滑动变阻器向下滑动的距离为x，R2的总长度为L，由串并联知识可得，副线圈所在回路的总电阻为R＝R1·R2xLR1＋R2xL＋R2L－xL＝20L2＋20（Lx－x2）L2＋Lx＝20－20x 2L 2＋Lx，故x 越大，R 越小，则当x ＝0时，R max ＝20 Ω；当x ＝L 时，R min ＝10 Ω.由于原线圈的输入电压不变，线圈匝数比不变，则副线圈的输出电压不变，即电压表示数不变，由于电阻一直减小，则电流表示数一直增大，B 、C 错误，A 正确；由电压与匝数关系有U 1U 2＝n 1n 2 ，解得U 2＝110 V ，电阻最小时，电流最大，有I max ＝U 2R min＝11 A ．由电流与匝数关系有I 1I max ＝n 2n 1解得I 1＝5.5 A ，即电流表示数的最大值是5.5 A ，D 正确．10．[2024·江西省智学联盟体联考](多选)如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压U 1保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为200∶1，输电线路总电阻r ＝20 Ω.为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原副线圈匝数比一个是200∶1，另一个为1∶20，其中电压表的示数为220 V ，电流表的示数为5 A ，以上变压器均为理想变压器．下列判断正确的是( )A.图中a 为电压表，b 为电流表B ．用户端的电压U 4为220 VC ．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%D.若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小答案：AC解析：对变压器甲乙的连接方式分析可知，甲为电压互感器，乙为电流互感器，A 正确；由变压器甲可知U 2＝200×220 V ＝44 000 V ，由变压器乙可知I 2＝5×20 A ＝100 A ，则U 3＝U 2－I 2r ＝42 000 V ，用户端的电压U 4＝42 000200V ＝210 V ，B 错误；输电线路上损耗的功率约占输电总功率的η＝I 22 r U 2I 2 ＝122≈4.5%，C 正确；若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则电流表示数变大，D 错误．。
高三物理一轮复习 13.2 变压器远距离输电练习题
(本栏目内容，学生用书中以活页形式单独装订成册！)1．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R .设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2.当R 增大时( )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大【解析】 理想变压器(副线圈上电压不变)当负载电阻R 增大时电流I 2减小，由P 2＝U 2I 2可知，功率P 2也减小，故P 1减小，I 1减小，所以I 1和P 1都减小，B 正确．【答案】 B2．如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为U ＝U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5 Ω的负载电阻．若U 0＝220 2 V ，ω＝100π rad/s ，则下述结论正确的是( )A ．副线圈中电压表的读数为55 VB ．副线圈中输出交流电的周期为1100πs C ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD ．原线圈中的输入功率为110 2 W【解析】 因为U 0＝220 2 V ，则电压有效值U ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝220 V 4＝55 V ，A 正确．因为ω＝100 π rad/s ，则T ＝2πω＝150 s ，B 错．原线圈中的电流I 1＝I 2n 2n 1＝U 2n 2Rn 1＝0.5 A ，C 对．原线圈中的输入功率P ＝U 0I 12＝110 W ，D 错． 【答案】 AC3．一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如下图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( )A ．流过电阻的电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD ．变压器的输入功率是1×103 W【解析】 由图象可知U 1＝220 V ，则U 2＝n 2n 1U 1＝511×220 V ＝100 V 流过电阻电流I ＝U 2R＝10 A ，A 错；电压表示数应为100 V ，B 错；1分钟放出热量Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J ＝6×104 J ，C 错；P 出＝U 2I ＝100×10 W ＝1×103 W ，所以P 入＝P 出＝1×103 W ，D 正确．【答案】 D4．某理想变压器原线圈输入电功率为P ，原、副线圈匝数比为k ，在副线圈上接一内阻为r 的电动机，电动机正以速度v 匀速向上提升质量为m 的重物，已知重力加速度为g ，则变压器初级线圈两端的电压为( )A ．Pk r P －mg v B.P k r P －mg vC ．PkP －mg v r D.P k P －mg v r【解析】 对副线圈装置由能量守恒：P ＝mg v ＋I 22r ，由变压器电流比有I 2/I 1＝k ，又对原线圈有：P ＝I 1U 1，联立解得选项A 正确．【答案】 A5．(2009年高考四川卷)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则( )A ．交流电的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC ．电阻R 2的电功率约为6.67 WD ．通过R 3的电流始终为零【解析】 由图乙可知交流电频率为50 Hz ，所以A 错．副线圈电压最大值U 2＝I 1R 1＝20 V ，由U 1n 1＝U 2n 2可知U 1＝200 V ，B 错．R 1和R 2并联P 2＝⎝⎛⎭⎫U 222/30≈6.67 W ．因电容器接交流电有充放电电流，故D 错．【答案】 C6．右图为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则( )A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大【解析】 K 由a 合到b 时，n 1减小，由U 1/U 2＝n 1/n 2，可知U 2增大，副线圈消耗功率P 2＝U 22/R 随之增大，而原、副线圈功率相等P 1＝P 2，又P 1＝I 1U 1，从而I 1增大，A 正确；K 由b 合到a 时，与上述情况相反，P 2将减小，B 正确；保持U 1不变，k 合在a 处，P 上滑时，R 增大，P 2＝U 22/R 减小，又P 1＝P 2，P 1＝I 1U 1，从而I 1减小，C 错误；保持P 的位置不变，k 合在a 处，U 1增大，由U 1/U 2＝n 1/n 2可知，U 2增大，I 2＝U 2/R 随之增大，由I 1/I 2＝n 2/n 1可知I 1也增大，D 正确．【答案】 ABD7．某居民家中的电路如右图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则( )A ．仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了断路故障B ．仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了短路故障C ．仅A 、B 间导线断路D ．因为插座用导线接地，所发生了上述故障【解析】 由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C 、D 两点间没有发生短路故障．把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C 、D 两点间没有发生断路故障．综合分析可知，故障为A 、B 间导线断路，即C 选项正确．【答案】 C8．如右图是一种理想自耦变压器示意图．线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．AB间接交流电压u，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是()A．P不动，将Q向右移动，变压器的输入功率变大B．Q不动，将P沿逆时针方向移动，变压器的输入功率变大C．P不动，将Q向左移动，两灯均变暗D．P、Q都不动，断开开关S，L1将变暗【解析】P不动，则变压器输出电压不变；将Q向右移动，电阻R变大；据P出＝U22R＋R灯得变压器的输出功率变小，选项A错误；Q不动，电阻R不变；将P沿逆时针方向移动，则变压器输出电压变大，据P出＝U22R＋R灯得变压器的输出功率变大，选项B正确；P不动，输出电压不变，将Q向左移动，电阻R变小，变压器的输出功率变大，据P出＝I2U2得I2变大，两灯均变亮，选项C错误；P、Q都不动，断开开关S，则总电阻变大，变压器的输出功率变小，输出电流变小，滑动变阻器的电压变小，所以灯L1的电压变大，L1将变亮，选项D错误．【答案】 B9．(2009年高考江苏单科)如右图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝202sin 100πt V．氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有()A．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB．开关接通后，电压表的示数为100 VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变【解析】由μ＝202sin 100πt V可知，u m＝20 2 V，f＝50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz，A选项正确．电压表示数为U＝u m2×5＝100 V，B选项正确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、D两选项错误．【答案】AB10．某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则该同学在如下操作中能观察到的实验现象是()A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光且亮度也相同B．当开关置于1、2时，稳定后L1发光，L2不亮C．当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，两个灯泡的亮度将同时变暗D．当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大【解析】电容器具有“通交流、隔直流”且交流电的频率越大阻碍作用越小的特点，电感具有“通低频、阻高频”即交流电的频率越大阻碍作用越大的特点．所以当开关置于1、2时，稳定后灯泡L1发光，L2不亮，选项A错误，选项B正确；当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，灯泡L1变暗，L2变亮，选项C错误；当开关置于3、4瞬间，L2立即发光，而L1亮度慢慢增大，选项D正确．【答案】BD11．某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104 W，电厂输出电压仅为350 V，为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，所需电压为220 V，求理想升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少．【解析】“允许损失的功率为输送功率的5%”―→P损能求，“输电线路的总电阻为4 Ω”―→故能进一步求出线路中的电流I，求出输电电压，设升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2；降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U 3、U 4.画出如图所示的输电示意图．允许损失的功率P 损＝P 总×5%＝I 2R ①升压变压器是理想变压器，故P 总＝IU 2②又U 1U 2＝n 1n 2③ 降压变压器的输入功率P 3＝P 总－P 损④U 3＝P 3I⑤ U 3U 4＝n 3n 4⑥ 由①、②、③式，将U 1＝350 V 等代入，解出n 1n 2＝18；由①④⑤⑥，将U 4＝220 V 等代入，解出n 3n 4≈121. 【答案】 1∶8 12∶112．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能量(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些资源的地方，但用电的地方却分布很广，因此，需要把电能输送到远方．若某电站的输送电压为U ＝6 000 V ，输送功率P ＝500 kW ，这时安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜里读数相差4 800 kW·h(即4 800度电)，试求：(1)输电效率和输电线的电阻；(2)若要使输电损失的功率降到原输送功率的2%，电站应使用多高的电压向外输电？(结果保留二位有效数字)【解析】 (1)输电效率η＝Pt －ΔW Pt ＝500×24－4 800500×24×100%＝60% 由ΔW ＝I 2Rt 及P ＝UI 得：R ＝ΔW ·U 2P 2t＝28.8 Ω. (2)若使输电损失的功率降到原输送功率的2%，则P 损＝P ×2%＝10 kW ，又P 损＝I 21R ，U 1＝P I 1，联立解得输送电压为 U 1≈2.7×104 V.【答案】 (1)60% 28.8 Ω (2)2.7×104 V。
高二【变压器 远距离输电】练习题(带解析)
高二【变压器远距离输电】练习题选择题(1～8题为单项选择，9～14题为多项选择)1．如图1所示的交流电路中，理想变压器输入电压为u1＝U1m sin 100πt(V)，输入功率为P1，输出功率为P2，电压表读数为U2，各交流电表均为理想电表。
由此可知( )图1A．灯泡中电流方向每秒钟改变100次B．变压器原、副线圈的匝数比为U1m∶U2C．当滑动变阻器R的滑动头向下移动时各个电表读数均变大D．当滑动变阻器R的滑动头向上移动时P1变大，且始终有P1＝P2解析由u1＝U1m si n 100πt(V)，可知交变电流频率为50 Hz，灯泡中电流方向每秒钟改变100次，选项A正确；变压器原、副线圈的匝数比为U1m∶(2 U)，选项B错误；当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，电流表读数增大，2变压器输出电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表读数不变，选项C错误；当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，变压器输出电流减小，输出功率减小，根据变压器功率的制约关系，P1变小，且始终有P1＝P2，选项D错误。
答案 A2．如图2所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V 以上的电压，火花塞中产生火花。
下列说法中正确的是 ( )图2A．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制B．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压C．变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压D．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数解析汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由U1U2＝n1n2可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误。
高中物理-变压器 远距离输电练习
高中物理-变压器 远距离输电练习【母题原题】16．图示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。
现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2A,电流表A 2的示数增大了0.8A 。
则下列说法正确的是： （ ）A ．电压表V 1示数增大B ．电压表V 2、V 3示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c d →的方向滑动【母题原题】15. 图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2 。
在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=的交流电源,若输送电功率为P ,输电线的总电阻为2r ,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为： （ ）212.()4m U n A n r 221B.()4m U n n r 2212C.4()()m n P r n U 2221D.4()()mn P r n U【命题意图】 考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识,意在考查考生的理解能力和综合分析能力。
【考试方向】 对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变,通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变,负载变化,讨论各量的变化。
【得分要点】 1、 电压器的几个常用关系： （1）电压关系：2121n n U U =或者t n U n U ∆∆Φ==2211或者t n U n U n U ∆∆Φ==== 332211（多个副线圈时）,即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。
（2）电流关系：根据P 入=P 出可求出,1221n n I I =或者n 1I 1=n 2I 2或者n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+n 4I 4+n 5I 5+…（有多个副线圈时）。
（3）功率关系：P 入＝P 出,即I 1U 1＝I 2U 2（一个副线圈）或者I 1U 1＝I 2U 2+I 3U 3+I 4U 4+…（多个副线圈）。
高中物理【变压器 远距离输电】典型题(带解析)
高中物理【变压器 远距离输电】典型题 1．如图所示，半径为L ＝1 m 的金属圆环，其半径Oa 是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，圆环处于垂直于环面、磁感应强度为B ＝2 T 的匀强磁场中．从圆心O 引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n 1∶n 2＝1∶4的理想变压器原线圈两端．则接在副线圈两端的理想电压表的示数为( )A ．40 VB ．20 VC ．80 VD ．0解析：选D ．由于Oa 以圆心O 为轴，以角速度ω＝10 rad/s 匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为0，选项D 正确．2.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＝22∶1，原线圈接u 1＝2202sin 100πt (V)的交变电流，电阻R ＝10 Ω，电流表、电压表均为理想电表，则( )A ．电压表的读数为10 2 VB ．电流表的读数为22 AC ．电阻R 消耗的功率为10 2 WD ．变压器的输入功率为10 W解析：选D ．输入电压的有效值为U 1＝E m 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝10 V ，故选项A 错误；电流表的示数为I 2＝U 2R＝1 A ，故选项B 错误；电阻消耗的功率为P 2＝U 2I 2＝10 W ，故选项C 错误；理想变压器的输入电功率等于副线圈回路负载消耗功率，故选项D 正确．3.如图所示，理想变压器原、副线圈中分别接有电阻R 1、R 2，R 1＝R 2＝10 Ω，原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝2∶1，R 2两端电压为10 V ，则R 1两端的电压为( )A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V解析：选A ．设R 1两端的电压为U R 1，原、副线圈回路中电流分别为I 1、I 2，由理想变压器的电流关系I 1∶I 2＝n 2∶n 1，而I 1＝U R 1R 1，I 2＝U 2R 2，联立以上三式并代入数据得U R 1＝5 V ，所以选项A 正确．4.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1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V 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2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：选B ．当变压器输出电压调至最大时，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，由P 1＝P 2，P 1＝U 1I 1，P 2＝U 2I 2，得I 1＝P 2U 1＝2 000220A ＝9.1 A ，选项B 正确． 5．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A ．⎝⎛⎭⎫n 1n 2U 2m 4rB ．⎝⎛⎭⎫n 2n 1U 2m 4r C ．4⎝⎛⎭⎫n 1n 22⎝⎛⎭⎫P U m 2r D ．4⎝⎛⎭⎫n 2n 12⎝⎛⎭⎫P U m 2r解析：选C ．升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U 1＝U m 2；由变压关系可得U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2U m 2n 1；因为输送电功率为P ，输电线中的电流为I 2＝P U 2＝2n 1P n 2U m ，则输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 22(2r )＝4n 21P 2rn 22U 2m，故选项C 正确． 6.如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202·sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈的输入功率为220 2 WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为110 2 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s解析：选B ．由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为220 2 V ，故有效值为U 1＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，故副线圈电压的有效值为U 2＝110 V ，故输出功率P 2＝U 22R＝220 W ，再由输入功率等于输出功率知，P 1＝P 2＝220 W ，A 项错误；根据欧姆定律知，I 2＝U 2R ＝2 A ，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝1 A ，故电流表读数为1 A ，所以B 项正确；电压表的读数为有效值，即U 2＝110 V ，C 项错误；由交流电压的表达式可知，ω＝100π rad/s ，又T ＝2πω，解得T ＝0.02 s ，所以D 项错误．7．(多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A ．交流电压的频率为50 HzB ．电压表的示数为11 VC ．当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大D ．若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小解析：ABC ．由题图乙可知交流电压周期T ＝0.02 s ，所以频率为f ＝1T＝50 Hz ，故A 正确；原线圈接入电压的最大值是220 2 V ，所以原线圈接入电压的有效值是U ＝220 V ，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，所以副线圈两端电压是11 V ，所以电压表的示数为11 V ，故B 正确；R 阻值随光强增大而减小，根据I ＝U R知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，可知原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表的示数变大，故C 正确；当L 1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D 错误．8．如图甲所示电路中，L 1、L 2、L 3为三只“6 V 3 W ”的灯泡，变压器为理想变压器．各电表均为理想电表．当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法正确的是( )A ．变压器原副线圈的匝数比为1∶2B ．副线圈两端输出的交流电频率为50 HzC ．电流表的示数为0.5 AD ．电压表的示数为18 V解析：选B ．灯泡正常发光时的电流I 0＝36A ＝0.5 A ，则副线圈中电流I 2＝2I 0，而原线圈中电流I 1＝I 0，则变压器原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝I 2∶I 1＝2∶1，选项A 错误；由乙图可知交流电的周期T ＝0.02 s ，则频率f ＝1T＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，选项B 正确；电流表的示数I A ＝I 2＝2I 0＝1 A ，选项C 错误；因灯泡正常发光，则副线圈的两端电压U 2＝6 V ，则原线圈两端电压U 1＝n 1n 2U 2＝12 V ，电压表示数为12 V ，选项D 错误． 9．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一个灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22 W ．现闭合开关，灯泡正常发光．则( )A ．t ＝0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．交流发电机的转速为100 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为220 2 V解析：选C ．由图乙可知，当t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故选项A 错误；由图乙可知，交流电的周期为0.02 s ，则转速为n ＝1T＝50 r/s ，故选项B 错误；原线圈输入电压有效值为22 V ，则副线圈的电压为22×10 V ＝220 V ；由P＝UI 可知，副线圈电流I 2＝P U ＝22220 A ＝0.1 A ，则由I 1I 2＝n 2n 1求得I 1＝1 A ，故选项C 正确；灯泡正常发光，故额定电压为220 V ，故选项D 错误．10. (多选)如图所示，矩形线圈abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc 边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁感应强度大小为B ，线圈面积为S ，转动角速度为ω，匝数为N ，线圈电阻不计．下列说法正确的是( )A ．将原线圈抽头P 向上滑动时，灯泡变暗B ．电容器的电容C 变大时，灯泡变暗C ．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D ．若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBS ω解析：选AD ．在图中将原线圈抽头P 向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A 正确；电容器的电容C 变大时，电容器对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B 错误；图示位置时，线圈位于中性面位置，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C 错误；若线圈abcd 转动的角速度变为2ω，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS ω，设变压器原线圈电压的有效值为U ，则(2NBS ω)2R ·T 2＝U 2R·T ，即U ＝NBS ω，选项D 正确．11．(多选)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1 400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2002·sin (100πt )V ，电压表、电流表都为理想电表．下列判断正确的是( )A ．输入电压有效值为200 V ，电流频率为50 HzB ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表的示数都增大C ．S 打到a 处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D ．若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，电压表V 2和电流表A 1的示数都减小解析：选AD ．输入电压的最大值U 1m ＝200 2 V ，有效值U 1＝20022V ＝200 V ，由瞬时值表达式知，角速度ω＝100π rad/s ，频率f ＝ω2π＝100π2πHz ＝50 Hz ，故A 正确；S 打到a 处，滑片向下滑动，原线圈电压不变，原、副线圈匝数比不变，副线圈电压不变，副线圈电阻减小，电流增大，电流表A 2示数增大，故B 、C 错误；若变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，副线圈匝数减少，输入电压不变，输出电压减小，电压表V 2示数减小，输出功率P 2＝U 22R减小，根据输入功率等于输出功率，P 1＝U 1I 1减小，U 1不变，则I 1减小，即电流表A 1的示数减小，故D 正确．12．教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )A ．R 消耗的功率变为12P B ．电压表V 的读数变为12U C ．电流表A 的读数变为2ID ．通过R 的交变电流频率不变解析：选B ．发电机线圈的转速变为原来的12时，电动势的最大值、有效值均变为原来的12，所以电压表的读数变为原来的12，B 正确；R 两端的电压变为原来的12，根据P ＝U 2R 可知，R 消耗的功率变为原来的14，A 错误；由于输出功率变为原来的14，电压减小到一半，根据P ＝UI 可知，电流变为原来的12，电流表的读数变为原来的12，C 错误；由于转速变为原来的12，则交变电流的频率变为原来的12，D 错误． 13．如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入交变电压u ＝311sin (100πt ) V ．已知照明灯额定功率为44 W ，排气扇电动机内阻为1 Ω，电流表示数为2 A ，各用电器均正常工作，电表均为理想表．则( )A ．电压表示数为62 VB ．变压器的输入功率为186 WC ．排气扇输出功率为43 WD ．保险丝熔断电流不得低于2 A解析：选C ．原线圈输入电压最大值为U m ＝311 V ，原线圈输入电压为U 1＝220 V ，根据变压器变压公式，U 1∶U 2＝5∶1，可知副线圈输出电压U 2＝44 V ，选项A 错误；变压器的输出功率为P 出＝U 2I 2＝44×2 W ＝88 W ，根据变压器输入功率等于输出功率，可知变压器输入功率为P 入＝88 W ，选项B 错误；由P 出＝P 灯＋P ＝44 W ＋P ＝88 W 可得，P ＝44 W ，照明灯中电流I 灯＝P 灯U 2＝1 A ，排气扇中电流I ＝I 2－I 灯＝1 A ，排气扇内阻发热功率为P 内＝I 2r ＝1 W ，由P ＝P 内＋P 出′可得排气扇输出功率为P 出′＝43 W ，选项C 正确；由P 入＝U 1I 1，解得保险丝中电流I 1＝0.4 A ，即保险丝熔断电流不得低于0.4 A ，选项D 错误．14．(多选)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2.原线圈通过一理想电流表A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U a b 和U c d ，则( )A ．U a b ∶U c d ＝n 1∶n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U c d 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍解析：选BD ．变压器的变压比U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1、U 2是变压器原、副线圈两端的电压．U 1＝U a b ，由于二极管的单向导电特性，U c d ≠U 2，选项A 错误；增大负载电阻R 的阻值，负载的电功率减小，由于P 入＝P 出，且P 入＝I 1U a b ，所以原线圈上的电流I 1减小，即电流表的读数变小， 选项B 正确； c 、d 端的电压由输入电压U a b 决定，负载电阻R 的阻值变小时，U c d 不变，选项C 错误； 根据变压器上的能量关系有E 输入＝E 输出，在一个周期T 的时间内，二极管未短路时有U a b I 1T ＝U 2R ·T 2＋0(U 为副线圈两端的电压)，二极管短路时有U a b I 2T ＝U 2RT ，由以上两式得I 2＝2I 1，选项D 正确．。
最新高考物理二轮复习专题集训10-2变压器和远距离输电及答案
10-2变压器和远距离输电一、选择题1．在变电站里，经常要用交流电表监测电上的强电流。
所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原的是( )[答案] A[][解析] 电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝少、副线圈的匝多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。
2如图，想变压器原副线圈匝之比为，原线圈接入一电压为＝U0ω的交流电，副线圈接一个R＝275Ω的负载电阻。
若U0＝220V，ω＝100πrd/，则下述结论正确的是( )A．副线圈中电压表的读为55VB．副线圈中输出交流电的周期为．原线圈中电流表的读为05AD．原线圈中的输入功率为110W[答案] A[解析] 副线圈中电压表读为副线圈电压的有效值U 2＝＝55V ，A 对。
副线圈中交流电的周期等于原线圈中交流电电压的周期T ＝错误！未定义书签。
＝错误！未定义书签。
，B 错。
原线圈中的电流I 1＝错误！未定义书签。
＝错误！未定义书签。
＝05A ，对。
原线圈中的输入功率P ＝错误！未定义书签。
＝110W ，D 错。
3．(2012·大连四所重点中联考)如图所示，M 为想变压器，电表均可视为想电表，电电压U 不变，输电线电阻忽略不计。
当变阻器滑片P 向上移动时，读发生变的电表是( )A ．A 1B ．A 2 ．V 1 D ．V 2 [答案] AB[解析] 本题考查变压器及电路动态分析。
由于电电压U 不变，根据想变压器工作原可知两电压表示不变，D 错误；当变阻器滑片P 向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B 正确；根据P 入＝P 出可知原线圈中电流也增大，A 正确。
4．(2012·辽宁丹东四校摸底)如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝比为1 ∶2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( )A ．P 、PB ．9P 、错误！未定义书签。
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远距离输电练习题1．照明供电电路的路端电压基本上是不变的。
可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要暗些。
这是因为此时（）A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流2中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P ．在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为（）A．P/4 B.P/2 C.2P D.4P3某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（）A．输电线上输送的电流大小为 2.0×105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD．输电线上损失的功率为△P=U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻4在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为，用户得到的电功率为，则的关系式正确的是（）A．B．C． D．5如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4．设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大6、2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）A．输电电流为9I B．输电电压为3U C．输电电流为I/3 D．输电电压为U/3A．若采用380V输电，输电线上的电流强度为52.63AB．若采用380V输电，求输电线路损耗的功率为16.62kWC．若改用5000高压输电，用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压，则用户得到的电压为226.18V D．用户端在变压器降压前获得的电压是3976V8．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压．某变电站将电压U0=1100sin100πtV的交流电降为220V供居民小区用电，则变电站变压器（）A．原、副线圈匝数比为5：1 B．副线圈中电流的频率是50HzC．原线圈的导线比副线圈的要粗 D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和9．远距离输电时，在选定好符合要求的输电导线后，为了减少输电线上电能损失，应（）A．减小输送电压，增大输送电流 B．减小输送电压，减小输送电流C．提高输送电压，减小输送电流 D．提高输送电压，增大输送电流10．现用220V和11kV种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为（）A．1：50 B．50：l C．1：2500 D．2500：111、发电机的输出电压为220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为0.2欧，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？112、一台交流发电机的输出电压为250V，输出功率为100kW，向远处输电所用输出线的总电阻为，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户正好得到220V的电压．则供电处的升压变压器和用户处的降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？变压器练习题1．(2011年济南高二检测)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是() A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶12．(2011年包头高二检测)理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则() A．副线圈中电流增大B．副线圈输出的电功率减小C．原线圈中电流不变D．原线圈输入的电功率增大3．如图所示为理想变压器．原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()A.160A B.130A C.120A D.110A4.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是()A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大5．对理想变压器可作出的判断是()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6．一台理想变压器的副线圈有100 匝，输出电压为10 V，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为()A．10 Wb/s B．14.1 Wb/s C．0.14 Wb/s D．28.2 Wb/s7．(2010年高考重庆卷)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为() A．1100,360 B．1100,180C．2200,180 D．2200,3608．如图，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C，导轨上垂直放置一金属棒ab.今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(I R、I c均为有效值)()A．若ab棒匀速运动，则I R≠ 0，I c＝0B．若ab棒匀速运动，则I R＝0，I c＝0C．若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R≠ 0，I c≠ 0D．若ab棒做匀加速运动，则I R≠ 0，I c＝09．(2011年湛江市模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则()A．电流表的示数为32220A B．电源输出功率为1200 WC．电流表的示数为3220A D．原线圈两端电压为11 V10．(2011年湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图5－4－15所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小11.(2011年芜湖高二检测)如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为()A．1∶22U B．1∶24UC．2∶14U D．2∶12U12．如图5－4－17甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4B．线圈匝数n1＞n2，n3＜n4C．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路13．(2009年高考四川卷)如图5－4－18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交流电如图乙所示，则()A．交流电的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC．电阻R2的电功率约为6.67 WD．通过R3的电流始终为零二、非选择题14.如图5－4－19所示，自耦变压器输入端A、B接交流电源，其电压有效值U AB＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D 两端电压的有效值U CD为________V，通过电阻R 0的电流有效值为________A.15．黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．如图5－4－20是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220 V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220 V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？16．如图5－4－21所示理想变压器输入的交流电压U1＝220 V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V9 W”、“12 V12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；(2)原线圈中电流I1. 变压器练习题答案1．BD 2．AD. 3．C. 4. B C D 5 .D6．C 7．B 8．B C D 9.C 10．BC 11.C12．BCD 13．C 14. 200 515．黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．16解析：电网两极间电场可看做匀强电场U m＝E m d由题意，空气被击穿时E m＝6220 V/cm由理想变压器电压关系U1mU m＝n1n2由峰值与有效值关系U1m＝2U1由以上各式：得n1n2＝110.所以次、初级线圈匝数比不得超过10∶1.答案：10∶116．解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有U2＝6 V，U3＝12 V根据原、副线圈电压与匝数的关系，由U1U2＝n1n2，U2U3＝n2n3得n1＝U1U2n2＝2206×36＝1320(匝)，n3＝U3U2n2＝126×36＝72(匝)．(2)由于P入＝P出，P出＝P2＋P3，所以P入＝P2＋P3，即I1U1＝P2＋P3，则I1＝P2＋P3U1＝9＋12220A≈0.095 A.答案：(1)1320匝72匝(2)0.095 A远距离输电练习题答案1、C2、A3、B4、BD5、BD6、D7、D8、AB9、C 10、D11、解析:首先要说明发电站输出的功率是一定的,当以220伏的电压输出时,输出电流应该是:两条输电线路的总电阻为0.4Ω,则导线上损失的电功率为:用户得到的电功率为在导线上损失的电压为: =200V×0.4Ω＝80伏．用户得到的电压为：如果用1：10的变压器将电压升高到2200伏后再输送出去，则输出电流为：用户得到的电功率为在导线上损失的电压为: ＝20V×0.4Ω＝8V．加到用户端变压器上的电压为：经过变压器降压后输送给用户的电压为：219.2V．12、解析：升压变压器原线圈两端电压 V，通过的电流：A输电线的功率损失：W．输电线上电流（通过升压变压器副线圈，降压变压器原线圈的电流）：A．降压变压器次级电流（用户电流）：A升压变压器原、副线圈匝数比：，降压变压器原、副线圈匝数比：．。