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1、简答题 如图所示,小型交流发电机的电动势为E=20V,内阻不计,它通过一个阻值R=6Ω的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端.在变压器的输出端并联着24盏规格都是“6V,0.25W”彩色小灯泡,每只灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:
(1)原线圈中的电流.
(2)降压变压器的初级、次级线圈的匝数比.
(3)若只使用18盏彩色小灯泡,通过计算说明这时每盏小灯泡的工作状态如何.(设小灯泡的电阻不随温度变化)
参考答案:(1)每盏彩灯的规格都是“6V,0.25W”,且每只灯泡都正常发光,
所以每盏灯泡的电流的大小为I=PU=0.256A=124A,
24盏灯泡并联的总的电流的大小为I2=24I=1A,
设原线圈的电流的大小为I1,
则根据电流与匝数成反比可得,
I1I2=n2n1,
即I11═n2n1,
在根据电压与匝数程正比可得,
U1U2=n1n2,
即20-6I16=n1n2,
联立以上两式可得,I1=13A,(?I1=3A舍,因为此变压器为降压变压器,原线圈的电流要小于副线圈的电流的大小).
(2)降压变压器的初级、次级线圈的匝数比为
n1n2=I2I1=113=31,
(3)正常工作时每盏灯泡的电阻RL=U2P=144Ω,
设此时副线圈的电压的大小为U2′,
则此时的副线圈的总的电流的大小I2′=U′2RL×18=U′28,
则根据电流与匝数成反比可得此时原线圈的电流的大小为13I2′=U′224,
所以对原线圈的电压有,
20=U1′+U′224×6? ①,
根据在根据电压与匝数程正比可得,
U′1U′2=31? ②,
由①②解得U2′=6.15V.
答:(1)原线圈中的电流为13A.
(2)降压变压器的初级、次级线圈的匝数比为31.
(3)若只使用18盏彩色小灯泡,这时每盏小灯泡的工作的电压为6.15V.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 2011年世界部分国家,由于地震、洪水等原因,遭受了重大的损失,而很多的救援工作都离不开“电”。因此,都会启动临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,图中R0表示输电线的电阻,滑动触头P置于a处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则

[? ]
A.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向上滑动
B.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向下滑动
C.如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向上滑
D.如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向下滑
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电,在用户区再用降压器把电压降为220V供用户使用。已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:
(1)升压变压器的输出电压.
(2)输电线路上的电压损失.
(3) 降压器原、副线圈的匝数比.
参考答案:(1)8×104 V(2)3.2×103 V(3)
本题解析:(1)导线电阻
r=ρ
=
?Ω=25.6 Ω
输电线路损失功率为输出功率的4%,则4%P=I2r
代入数据得I=125 A
由理想变压器P入=P出及P=UI得
输出电压U=
=
?V=8×104 V
(2)输电线路上电压损失
U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.
(3)原线圈的电流
点评:解决本题的关键掌握输电线上功率损失
,以及知道原副线圈的电压比等于匝数比,电流比等于匝数之反比.
本题难度:一般
4、选择题 理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端,已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为
A.1∶2
B.2∶1
C.2∶3
D.3∶2
参考答案:B
本题解析:三个灯泡都相同,并且都正常发光,可知三个灯泡此时的电流都相同,即原线圈中的电流是副线圈中电流的一半,由
和
可知,该变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,B正确。
本题难度:简单
5、选择题 (文)、变压器是一件重要的电器设备,对变压器的认识正确的是
A.变压器既能改变交流电压,又能改变稳恒电压
B.变压器既可用于提升电压,又可用于降低电压
C.变压器工作时,副线圈中的电流总是大于原线圈中的电流
D.变压器工作时,副线圈中的电流总是小于原线圈中的电流
参考答案:B
本题解析:A、变压器靠的是磁通量的变化来工作的,直流电路的磁通量不会变化,所以变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压,所以A错误.
B、当副线圈的匝数大于原线圈的匝数时,属于升压变压器,输出的电压大于输入的电压,当副线圈的匝数小于原线圈的匝数时,属于降压变压器,输出的电压小于输入的电压,所以B正确.
C、变压器的原副线圈的电流与匝数成反比,当为降压变压器时,副线圈的电流就打于原线圈的电流,所以C错误.
D、根据C的分析可知,D错误.
本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解.
本题难度:简单