1、智浪教育 -普惠英才文库 第 2 讲 变压器 远距离输电 一、 单项选择题 1. (2016 苏州一模 )如图所示 ,一只原、副线圈分别是 200 匝和 100 匝的理想变压器 .副线圈的两端连接两个阻值均为 20 的电阻 ,原线圈接频率为 50 Hz 的正弦交流电源 ,电压表的示数为 5 V.电流表、电压表均为理想交流电表 ,则下列说法中正确的是 ( ) A. 电流表的读数为 0.5 A B. 流过电阻的交变电流频率为 100 Hz C. 交流电源的输出电压的最大值为 20 V D. 交流电源的输出功率为 5 W 2. (2016 苏北四市三模 )如图所示 ,理想变压器的原、副线圈匝数比 n
2、1 n2=1 2,副线圈与阻值 R=10 的电阻相连 ,原线圈两端所加的电压 u=10sin(100t)V.下列说法中正确的是( ) A. 交流电压表的示数为 14.1 V B. 原线圈中的电流为 4 A C. 电阻 R 消耗的电功率为 400 W D. 副线圈中交流电压的频率为 100 Hz 3. (2015 连云港、宿迁、徐州三模 )如图甲所示 ,理想变压器的原、副线圈的匝数比为 10 1,灯泡 L 的额定功率为 6 W,电表均为理想电表 .若原线圈接入如图乙所 示的正弦交流电压 ,开关S 闭合后灯泡 L 恰正常发光 .下列说法中正确的是 ( ) A. 副线圈交变电流的频率为 5 Hz B
3、. 电压表的示数为 4.24 V 智浪教育 -普惠英才文库 C. 电流表的示数为 0.2 A D. 灯泡正常发光时的电阻为 1.5 4. (2016 扬州一模 )某一火警报警系统原理图如图所示 ,报警器未画出 ,a、 b 接在电压u=311sin(314t)V 的正弦交流电源上 ,Rt为用半导体热敏材料制成的传感器 ,Rt的电阻值随温度升高而减小 .下列说法中正确的是 ( ) A. 电压表 V 的示数为 311 V B. 电容器 C 的 电容增大 ,灯 L 变暗 C. Rt所在处出现火警时 ,电流表 A 的示数增大 D. Rt所在处出现火警时 ,变压器输入功率减小 5. (2016 南京、盐城
4、、连云港二模 )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 ,如图所示 .在副线圈输出端连接了定值电阻 R0和滑动变阻器 R, 原线圈上加一电压为 U 的交变电流 ,则 ( ) A. 保持 Q 位置不动 ,将 P 向上滑动时 ,电流表的读数变大 B. 保持 Q 位置不动 ,将 P 向上滑动时 ,电流表的读数不变 C. 保持 P 位置不动 ,将 Q 向上滑动时 ,电流表的读 数变小 D. 保持 P 位置不动 ,将 Q 向上滑动时 ,电流表的读数变大 二、 多项选择题 6. (2016 苏北四市一模 )如图甲所示 ,理想变压器原、副线圈的匝数比为 5 1
5、,V、 R 和 L 分别是电压表、定值电阻和电感线圈 ,D1、 D2 均为灯泡 .已知原线圈两端电压 u 按图乙所示正弦规智浪教育 -普惠英才文库 律变化 ,下列说法中正确的是 ( ) 甲 乙 A. 电压表示数为 62.2V B. 电压 u 的表达式 u=311sin(100t)V C. 仅增大电压 u 的频率 ,电压表示数增大 D. 仅增大电压 u 的频率 ,D1 亮度不变 ,D2 变暗 7. (2017 镇江一模 )某发电机输出的交流电压如图所示 ,经理想变压器升压后向远处输送 ,最后经理想变压器降压后输送给用户 .则下列说法中正确的是 ( ) A. 发电机输出交流电压的有效值为 500
6、V B. 用户获得的交流电压频率为 50 Hz C. 若增加用户用电负载的数量 ,输电线上损失的功率将增加 D. 若增加升压变压器原线圈的匝数 ,输电线上损失的功率将减小 8. (2016 南通中学 )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 T1 的原、副线圈匝数之比为 n1 n2 = 1 10,在 T1 的原线圈两端 接入一正弦交流电压 ,输电线的总电阻为 2r =2,降压变压器 T2 的原、副线圈匝数之比为 n3 n4 =10 1,若 T2 的“用电设备”两端的有效电压为 U4=200 V 且“用电设备”消耗的功率为 10 kW,不考虑其他因素的影响 ,则 ( )
7、智浪教育 -普惠英才文库 A. T1 的副线圈两端电压的最大值为 2010 V B. T2 的原线圈两端电压的有效值为 2000V C. 输电线上损失的功率为 50 W D. T1 的原线圈输入的功率为 10.1 kW 9. (2016 苏锡常镇三模 )如图所示为某款电吹风的电路图 .图中理想变压 器的两线圈匝数分别为 n1 和 n2,a、 b、 c、 d 为四个固定触点 ,可动的扇形金属片 P 可同时接触两个触点 .触片 P 处于不同位置时 ,电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态 .其各项参数如下表所示 .关于该款电吹风 ,下列说法中正确的是 ( ) 热风时输入功率 490
8、W 自然风时输入功率 50 W 小风扇额定电压 50 V 正常工作时小风扇的机械功率 42 W A. 小风扇线圈电阻为 8 . B. 电热丝正常工作时电流为 2 A C. 变压器两线圈的匝数比 n1 n2=22 5 D. 触片 P 与触点 b、 c 接触时 ,电吹风吹热风 三、 非选择题 10. (2016 无锡一模 )有一个阻值为 R 的电阻 ,若将它接在电压为 20V 的直流电源上 ,其消耗的功率为 P;若将它接在如图所示的理想变压器的副线圈两端时 ,其消耗的功率为 .已知变压器输入电压为 u=220sin(100t)V,不计电阻随温度的变化 ,求 : (1) 理想变压器副线圈两端电压的有
9、效值 . (2) 此变压器原、副线圈的匝数之比 . 智浪教育 -普惠英才文库 11. 一个小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户 .已知发电机的输出功率为50kW,输出电压为 500V,升压变压器 原、副线圈匝数比为 1 5,两个变压器间的输电导线的总电阻为 15,降压变压器的输出电压为 220V,变压器本身的损耗忽略不计 ,在输电过程中因线间电容与感抗造成电压的损失不计 .求 : (1) 升压变压器副线圈的端电压 . (2) 输电线上损耗的电功率 . (3) 降压变压器原、副线圈的匝数比 . 第 2 讲 变压器 远距离输电 1. C 【 解析 】 由电压表示数可得副线圈两端电压为 1
10、0V,副线圈中电流为 0.25A.则原线圈中电压的最大值为 20 V,C项正确 ;根据电流与匝数成反比得出电流表示数为 0.125A,A项错误 ;变压器 不改变交变电流的频率 ,B 项错误 ;副线圈消耗的功率为 UI=2.5W,D 项错误 . 2. B 【 解析 】 原线圈两端所加的电压 u=10sin(100t)V,电压表的读数为有效值 ,U1=10V,A项错误 ;根据原、副线圈 =,可得 U2=20V,根据 I2=,得 I2=2A,根据原、副线圈 =,得 I1=4A,B 项正确 ;电阻 R 消耗的电功率为 P=U2I2=40W,C 项错误 ;原线圈两端所加的电压 u=10sin(100t)
11、V,对比u=Umsin(t)V,得 =100rad/s,而 f=,得出 f=50Hz,D 项错误 . 3. D 【 解析 】 由图乙知交变电流的周期为 0.02 s,频率为 50 Hz,变压器不改变频率 ,A 项错误 ;原线圈电压的有效值为 30 V,副线圈电压的有效值为 3 V,B 项错误 ;根据 P=UI 得出电流表示数为 2 A,C 项错误 ;由 R=得出灯泡正常发光的阻值为 1.5 ,D 项正确 . 智浪教育 -普惠英才文库 4. C 【 解析 】 电压表显示的是有效值 ,示数为 220V,A 项错误 ;电容器的电容越大其对交变电流的阻碍就越小 ,灯 L 应该变亮 ,Rt 所在处出现火
12、警 ,则温度升高 ,电阻的阻值变小 ,副线圈两端电压不变 ,电阻减小 ,变压器输入的功率会变大 ,副线圈中电流变大 ,原线圈中 电流变大 ,C 项正确 ,B、 D 选项错误 . 5. D 【 解析 】 保持 Q 位置不动 ,输出电压不变 ,将 P 向上滑动时 ,电路中电阻增大 ,副线圈电流减小 ,原线圈电流也减小 ,所以电流表读数变小 ,A、 B 选项错误 ;保持 P 位置不动 ,电路中电阻不变 ,将 Q向上滑动 ,副线圈输出电压变大 ,电流变大 ,原线圈电流也变大 ,电流表读数变大 ,C项错误 ,D 项正确 . 6. BD 【 解析 】 电压表的示数是有效值 ,为 44V,A 项错误 ;由图
13、象知周期为 T=0.02s,电压的表达式为 u=Umsint=311sin(100t)V,B 项正确 ;增大频率 ,对电压表的示 数没有影响 ,C 项错误 ;增大频率 ,感抗变大 ,D2 变暗 ,频率的变化对电阻的阻碍效果没有影响 ,D 项正确 . 7. BC 8. ABC 【 解析 】 由 =可知 U3=2000V,故 B 正确 ;电路损失电压 U=I3(2r)= (2r)=10V,而 U2=U+ U3=2010V,所以 T1 的副线圈两端电压的最大值为 2010 V,故 A 正确 ;损失功率 P=(2r)= (2r)=50W,故 C 正确 ;T1 的原线圈输入的功率 P1=P2=P4+P=
14、10.05 kW,故 D 错误 . 9. AB 【 解析 】 触片 P 处于 c、 d 之间 ,电吹风是停机状态 ,触 片 P 处于 b、 c 之间 ,只有变压器接入电路 ,小风扇工作 ,电热丝断路 ,电吹风处于自然风状态 ,D 项错误 ;此时输入电压 220V,小风扇正常工作额定电压 50V,所以变压器两线圈匝数比 5 22,C 项错误 ;自然风时输入功率50W,P=UI,U=50V,P=50W,所以电流 I=1A,正常工作时小风扇的机械功率 42W,得出小风扇的热功率 8W,P 热 =Ir2=8W,此时电流 I=1A,小风扇电阻 r=8,A 项正确 ;触片 P 处于 a、 b 之间 ,小风
15、扇和电热丝都接通 ,电吹风处于吹热风状态 ,此时输入功率 490W,小风扇 50W,电热丝 440W,又 电热丝两端电压为 220V,所以电热丝正常工作电流为 2A,B 项正确 . 10. (1) =,P=, U2=10 V. (2) U1= V=110 V, =. 11. (1) 2500V (2) 6000W (3) 10 1 【 解析 】 (1) 因为 =, 所以 U2=U1=500V=2500V. (2) P2=P1=50kW, 输电线中电流 I2= A=20A, 所以 P 损 =R 线 =20215W=6000W. (3) 用户得到功率 P4=P2-P 损 =44000W, 所以降压变压器副线圈电流 I4= A=200A, 所 以 =. 智浪教育 -普惠英才文库
