高中物理---变压器

高中物理---变压器

理想变压器原、副线圈之间的关系式

（１） 功率的关系

显然，理想变压器也是一种理想化的物理模型，理想变压器的特点是：变压器铁芯内无漏磁―――磁能无损失，原、副线圈的内阻不计――不产生焦耳热，电能无损失，因此副线圈的输出功率与原线圈的输入功率相等，公式为：P 1=P 2

（２） 电压关系

由于互感过程中，没有漏磁，所以变压器原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率均

相等。根据法拉第电磁感应定律，原、副线圈的电动势之比等于其匝数比即：

11

22

E E n n = 又

因为 原、副线圈的内阻不计，则有U 1=E 1

U 2=E 2，于是得到：

11

22U U n n =

即原、副线圈的端电压之比等于其匝数比．

若变压器有多个副线圈，则有3

12123U U U n n n ===……

(3)电流关系 根据P 1=P 2，则U 1I 1

=U 2I 2，由11

22

U U n n =得：

12

21I I n n =

即原、副线圈中的电流之比与其匝数成反比． 若变压器有多个副线圈，根据P 1=P 2 ＋P 3＋……

即U 1I 1

=U 2I 2＋U 3I 3＋……及3

12123

U U U n n n ===……

可得：n 1I 1=n 2I 2=n 3I 3＋……

1.下列关于交变电流的说法正确的是（）

A．交变电流的大小和方向都一定随时间变化

B．交变电流的有效值就是平均值

C．线圈平面跟磁场垂直时，穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势为零

D．线圈平面跟磁场平行时，穿过线圈的磁通量为零，而感应电动势为零

2.如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源上，灯泡正常发光，则（）

A．将介质板插入电容器中，灯泡将变暗

B．增大交变电流的频率，灯泡将变暗

C．把电容器极板间距拉开一些，灯泡将变暗

D．把电容器两极板错开一些，灯泡将变暗

3.如图所示，甲图是接有灯泡L的和交流电表的理想变压器，乙图是输出电压U2的图象，已知变压器原、副线圈的匝数比为10/1 ，电流表的示数为2.0A ，则（）A．电压表V1的示数为220V B．电压表V2的示数为20V

C．变压器原线圈电流的最大值为0.28A D．灯泡实际消耗功率为40W

5. 如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现把它们通入完全相同的电阻，则在相同的时间（远大于周期）内，两电阻发热之比Q甲/Q乙等于（）A．1/2

B．1/2

C．1/4

D．1/1

1.电厂发电机的端电压为250V，输出功率为10kW，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则（）

A．直接输电，用户两端的电压只有50V

B．若要求用户两端的电压为220V ，则应配备原、副线圈匝数比为1/4（发电厂）和5/1（用户端）的变压器

C．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5% ，则用户端的电压为237.5V

D．若用10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%

2.用理想变压器给负载（所有负载都是并联的）供电，下列措施哪些可以改变变压器的输入功率（）

A．只增加原线圈的匝数

B. 只减小负载电阻

C. 只增加负载的个数

D. 只增加副线圈的匝数

3.如图17-9-5甲所示，A、B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近，A线圈中通有图17-9-5乙所示的交变电流，则（）

A．在t1时刻，A、B的相互作用力为零

B. 在t1到t2时间内，A、B相互吸引

C. 在t2到t3时间内，A、B相互排斥

D. 在t2时刻，A、B的相互作用力最大

4. 一理想变压器的副线圈为200匝，输出电压为10V，则铁芯内的磁通量变化率的最大值为（）

A. 0.07Wb/s

B. 5 Wb/s

C. 7.05 Wb/s

D.14.1 Wb/s

5. 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，如图1所示，已知线圈1、2的匝数比为n 1：n 2＝2：1，在不接负载的情况下（ ）

A.当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为110V

B.当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为55V

C.当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为220V

D.当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为110V

6.一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图2所示．

（1）当原线圈接在44V 直流电源上时，电压表示数_______V, 电流表示数_______A ． （2）当原线圈接在220V 交流电源上时，电压表示数_______V, 电流表示数_______A ．此时输入功率为_______W ，变压器的效率为________．

7.如图所示为一理想变压器，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P 的位置及U 1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 处时，若U 1增大，I 1将增大

8.如图所示，一理想变压器原线圈、副线圈匝数比为3：1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈再串一相同的灯泡L ，则（电源有效值不变）（ ）

A. 灯L 与三灯亮度相同

B. 灯L 比三灯都暗

C. 灯L 将会被烧坏

D. 无法判断其亮度情况

9. 如图17-9-6所示，交变电源给电感线圈和灯泡的串联电路供电，如果交变电流的频率增大，电感线圈的感抗将 （填“增大”、“减小”或“不变”），灯泡的亮度将 。

1

2 A V

R

a b

I 1

k U 1

P L