第十三章 交变电流13章2节训练

1．(2010年淄博模拟)某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较(　　) A．升压变压器的副线圈两端的电压变小 B．高压输电线路的电压损失变大 C．降压变压器副线圈中的电流变小 D．降压变压器副线圈两端的电压变大 解析：选B.升压变压器的输入电压不变，输出电压也不变，A选项错误；此时输电线路输电功率变大，输电电压不变，输电电流变大，电压损失ΔU＝ΔI×R线也变大，B选项正确；降压变压器输入电压降低，输出电压降低，但输出功率变大，输出电流变大，C、D选项错误． 2．(2010年苏锡常镇四市教学调查)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈分别带有滑动头P1、P2，如图13－2－12所示．当变压器的输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V．若输出电压高于220 V，则下列 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 正确的是(　　) A．P1不动，将P2向下移 B．P1不动，将P2向上移 C．P2不动，将P1向下移 D．将P1向下移，同时将P2向上移 解析：选A.根据变压器的变压原理，eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)，此时输出电压U2偏高．在保持U1、n1不变化的条件下，减小n2，使U2减小． 3．(2010年广州毕业班测试)如图13－2－13所示，原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时(　　) 图13－2－13 A．原、副线圈磁通量之比为2∶1 B．原、副线圈电流之比为1∶2 C．输入功率和输出功率之比为1∶1 D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1 解析：选BCD.理想变压器原、副线圈的磁通量总相等(无漏磁)，A错误D正确；输入功率总等于输出功率，C正确；电流与匝数满足eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)，B正确． 4．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1＝600匝、n2＝120匝，电源的电压为U＝311sin100πt(V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则(　　) A．负载功率不能超过62 W B．副线圈电流的最大值不能超过1 A C．副线圈电流的有效值不能超过1 A D．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁 解析：选C.保险丝的额定电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)及原线圈中电流的有效值I1≤0.2 A得副线圈中的电流的有效值I2≤1 A，则副线圈电流的最大值不能超过eq \r(2)I2＝eq \r(2) A．再由电压与线圈匝数的关系eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)及原线圈两端的电压的有效值U1＝eq \f(U1m,\r(2))＝220 V得副线圈两端电压的有效值U2＝44 V，则有P＝U2I2≤44 W，故C选项正确，A、B、D选项错误． 5．如图13－2－14所示为一理想变压器，电路中的开关S原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是(　　) A．只增加原线圈的匝数 B．只增加副线圈的匝数 C．只增加用电器R1的电阻 D．断开开关S 解析：选B.设原、副线圈的匝数分别是n1、n2，输出电压为U′，P出＝P入＝eq \f(U′2,R副)，而U′＝eq \f(n2,n1)U，可见要提高变压器的输入功率，可以减少原线圈的匝数，增加副线圈的匝数，减小负载电阻，故只有B正确． 6．如图13－2－15所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L，则(　　) A．灯L也能正常发光 B．灯L比另外三个灯都暗 C．灯L将会被烧坏 D．不能确定 解析：选A.原、副线圈中的电流之比为eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)＝eq \f(1,3)，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额定电流I额＝eq \f(I2,3).又I1＝eq \f(1,3)I2，所以通过原线圈中灯L的电流恰为其额定电流，灯L正常发光，所以A正确． 7.(2009年 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 四川理综卷)如图13－2－16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的正弦交流电如图乙所示，则(　　) 图13－2－16 A．交流电的频率为0.02 Hz B．原线圈输入电压的最大值为200eq \r(2) V C．电阻R2的电功率约为6.67 W D．通过R3的电流始终为零 解析：选C.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U2＝I1R1＝20 V，由eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)可知U1＝200 V，B错．R1和R2并联P2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U2,\r(2))))2/30≈6.67 W，C正确．因电容器接交流电有充放电电流，故D错． 8．(2009年高考江苏卷)如图13－2－17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＝20eq \r(2)sin 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 Hz B．开关接通后，电压 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的示数为100 V C．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：选AB.在解 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 时要注意变压器的三个决定关系，副线圈电压由原线圈决定，则不论负载如何变化，电压表的读数不变，始终为有效值100 V，B正确；每个交流电周期内氖管发光两次，每秒发光100次，则氖管发光频率为100 Hz，开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小． 9．(2009年高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 V,60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则(　　) A．T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V C．T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1 D．有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光 解析：选ABD.因为输电线路上损失的功率是发电机输出功率的10%，由ΔP＝I2R可得：输电电流I2＝eq \r(\f(ΔP,R))＝eq \r(\f(4000×103×0.1,1×103)) A＝20 A，由于I1＝eq \f(P,U1)＝eq \f(4000×103,4000) A＝103 A，所以A正确；又由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)＝eq \f(20,103)＝eq \f(1,50)，U2＝50U1＝50×4000 V＝200000 V，又由ΔU＝I2R＝20000 V，则U3＝U2－ΔU＝1.8×105 V，负载灯泡的额定电压为220 V，所以U4＝220 V，所以B正确；由eq \f(n3,n4)＝eq \f(U3,U4)＝eq \f(9000,11)，故C错误；T2的输出功率P输出＝P－ΔP＝0.9P＝3.6×106 W，所以正常发光的负载灯泡数量为N＝eq \f(P输出,P额)＝6×104个，D正确． 10．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝eq \f(\r(2),π) T．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图13－2－18所示，求： 图13－2－18 (1)发电机的输出电压的有效值为多少？ (2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？ (3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？ 解析：(1)根据Em＝NBSω＝1100eq \r(2) V 得输出电压的有效值为U1＝eq \f(Em,\r(2))＝1100 V. (2)根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)得eq \f(n1,n2)＝eq \f(5,1). (3)根据P入＝P出＝2.2×104 W 再根据P入＝U1I1，解得I1＝20 A. 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：(1)1100 V　(2)5∶1　(3)20 A 11．如图13－2－19所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压U2为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2 V．求： 图13－2－19 (1)原线圈n1等于多少匝？ (2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A．则电流表A1的示数I1为多少？ (3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？ 解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得： U1/n1＝U2/n2＝U， 则n1＝1650匝． (2)当开关S断开时，有：U1I1＝U2I2，I1＝U2I2/U1＝eq \f(1,3) A＝0.3 A．(3)当开关S断开时，有RL1＝U2/I2＝44 Ω.当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL1/2＝22 Ω，副线圈中的总电流为I2′，则I2′＝U2/R′＝10 A. 由U1I1′＝U2I2′可知， I1′＝U2I2′/U1＝eq \f(2,3) A＝0.7 A. 答案：(1)1650匝　(2)0.3 A　(3)0.7 A 12.某发电厂发电机的输出功率P＝100 kW，发电机端电压U＝250 V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8 Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 V，那么： (1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图． (2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比． 解析：(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示． (2)按题意，P损=5%P=0.05×100×103 W =5×103 W. 设输电线路中的电流为I，P损=I2R， I=eq \r(\f(P损,R))＝ eq \r(\f(5×103,8)) A＝25 A.. 输送电压U2=eq \f(P,I)＝eq \f(100×103,25) V＝4000 V， 对升压变压器eq \f(n1,n2)＝eq \f(U1,U2)＝eq \f(250,4000)＝eq \f(1,16)， 输电线路上损失电压 U损=IR=25×8 V=200 V， 降压变压器原线圈n3两端电压 U3=U2-U损=(4000-200) V=3800 V， 用户在副线圈n4两端得到电压U4=220 V， 所以eq \f(n3,n4)＝eq \f(U3,U4)＝eq \f(3800,220)＝eq \f(190,11). 即升压变压器原、副线圈匝数比为1∶16； 降压变压器原、副线圈匝数比为190∶11. 答案：(1)见解析　(2)升压：1∶16　降压：190∶11 图13－2－12 图13－2－14 图13－2－15 图13－2－17