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1、第 2 讲 变压器电能的输送1. 如图 1 所示，抱负变压器原、副线圈匝数比为21，电池和交变电源的电动势都为 6 V，内阻均不计以下说法正确的选项是图 1 AS 与 a 接通的瞬时， R 中无感应电流BS 与 a 接通稳固后， R 两端的电压为 0CS 与 b 接通稳固后， R 两端的电压为 3 VDS 与 b 接通稳固后，原、副线圈中电流的频率之比为21解析 S 与 a 接通的瞬时，副线圈有瞬时的感应电流，A 错误； S 与 a 接通稳固后，抱负变压器的原线圈电流稳固不变，副线圈电压为零，B 正确； S 与 b 接通稳固后，依据 U1U2n1n2，可得 R 两端的电压为 3 V，C 正确；
2、原、副线圈的频率相同， D 错误答案 BC2. 如图 2 所示为一种变压器的实物图，依据其铭牌上所供应的信息，以下判定正确的选项是 图 2 A这是一个升压变压器 B原线圈的匝数比副线圈的匝数多C当原线圈输入沟通电压 220 V 时，副线圈输出直流电压 12 VD当原线圈输入沟通电压220 V、副线圈接负载时， 副线圈中电流比原线圈中电流小解析 依据铭牌上所供应的信息可知：变压器的输入电压为220 V，输出电压为 12 V，该变压器为降压变压器，应选项A 错误，选项 B 正确；变压器的工学习文档 仅供参考作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为沟通电压，选项C 错误；由抱负变压器的输出
3、功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D 错误 答案 B3. 图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一抱负变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V 为沟通电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判定正确的选项是图 3A. 电压表的示数等于 5 V5B. 电压表的示数等于2 Vn11 000C. 实现点火的条件是 n2D. 实现点火的条件是 n2n 1U1m5答案 BC4. 如图 4 所示，有一台沟通发电机
4、E，通过抱负升压变压器 T1 和抱负降压变压器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 肯定，当用户消耗的电功率变大时，有 图 4AU2 减小， U4 变大BU2 不变， U3 变小CP1 变小， P2 变小D P2 变大， P3 变大解析 当用户消耗的电功率增大时， 升压变压器的输入功率必增大， 即 P1 增大， 输入电压 U1 为定值不变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U2
5、不变，由于P1 增大，由 P1U1I1P2U2I 2 可得， I 1 增加， P2、I2 增加，由闭合电路欧姆定律得： U3U2I 2R，故 U3 减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U3 减小， U4 减小， A 错误， B 正确；由于用户消耗的电功率增加，即P4 增加， 抱负变压器无功率损耗可得： P3P4，功率 P3 也增加，故 C 错误， D 正确 答案 BD5. 一个不计电阻的矩形线圈绕在其平面内并且垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势图象如图 5 所示，并且接在原、 副线圈匝数比为 n11n 的抱负变压器原线圈两端，就 图 5A变压器副线圈两端的电压为 U2 108
6、V B感应电动势的瞬时值表达式为e362sin 10 Ct 0.2 s时穿过线圈平面的磁通量变化率最大Dt 0.1 s时穿过线圈平面的磁通量最大23tV解析 由题图象可知感应电动势的最大值为Em362 V，感应电动势的有效2值为 E Em 36 Vn11U2 108 V，A 对；由图象可知周期 T32，依据n 可运算得0.4 s25 ， B 错；由图象可知 t0.1 s时线圈平面和磁场方向平行， T 穿过线圈平面的磁通量最小为零， D 错；t 0.2 s时线圈的感应电动势为零， 穿过线圈平面的磁通量变化率最小， C 错答案 A6. 图 6 甲中抱负变压器原、副线圈的匝数之比n1n2 5 1，电
7、阻 R 20 ， L1、L 2 为规格相同的两只小灯泡， S1 为单刀双掷开关 原线圈接正弦交变电源， 输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示现将S1 接 1、S2 闭合，此时 L 2 正常发光以下说法正确的选项是 图 6A输入电压 u 的表达式 u 202sin 50 B只断开 S2 后， L1、L2 均正常发光C只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大tVD假设 S1 换接到 2 后， R 消耗的电功率为 0.8 WT 解析 由图象可知 Um202 V，T0.02 s，故 2100 rad/，s即输入电压 u 的表达式 u202sin 100 tV ，所以 A 项错误断开 S2 后两
8、灯泡串联，U2总电压仍为 4 V，所以 L1、L2 均不能正常发光， B 项错误依据 P 入P 出 RU242可知断开 S2 后 R 增大，P 入变小，C 项错误假设 S1 接 2，由 PW 0.8 W，故答案为 D.答案 DR 可得 P207. 如图 7 所示， 图a中的变压器是一抱负变压器，其输出端输出电压信号如图b 所示图线为正弦曲线 ，电路中电阻 R55 ，图中沟通电流表、沟通电压表为抱负电表， 其中电流表 A 1 与电流表 A 2 的读数之比为 14，以下说法中正确的选项是 图 7 A电压表 V 1 的示数为 880 V B电压表 V2 的示数为 2202 VC原线圈输入功率为 22
9、0 WD原线圈中交变电压的频率为 100 Hz解析 由题图 b可知沟通电的有效值为 220 V，电压表 V 2 测副线圈两端电压， 故示数为 220 V，B 错；沟通电的周期为 0.02 s，频率为 50 Hz，D 错；依据 U1I 1U22U2I 2 得： U1 880 V，A 对；副线圈的输出功率为输入功率，故 C 错 答案 AR 880 W，等于原线圈的8. 如图 8 所示， T 为抱负变压器， A1、A 2 为抱负沟通电流表， V 1、V 2 为抱负沟通电压表， R1、R2 为定值电阻， R3 为光敏电阻 光照增强，电阻减小 ，原线圈两端接恒压正弦沟通电源，当光照增强时 图 8A电压表
10、 V 1 示数变小B电压表 V 2 示数变大C电流表 A 1 示数变大D电流表 A 2 示数变大解析变压器的输入电压肯定，就输出电压不变，电压表V 1 的示数不变， A选项错； 当入射光增强时， 光敏电阻 R3 的阻值快速减小， 变压器的负载总阻值U22减小，就由 P 出I2R 总知，变压器的输出功率增加了，电流表A 2 的示数变R总大了， D 选项对；再由 P 入UI 1P 出知，电流表 A 1 的示数变大， C 选项对； 变压器的输出电压不变，而 R1 两端的电压增加了，就电压表V 2 的示数变小，B 选项错 答案 CD9 2021 年 9 月 28 日，中国其次条特高压沟通电项目获批，国
11、家电网副总经理舒印彪表示：该公司其次条特高压沟通电项目已获得发改委批准，投资规模、线路长度和输电容量都比之前项目大一倍以上如图9 所示是远距离输电示意图，电站的输出电压 U1 250 V，输出功率 P1 100 kW，输电线电阻 R8 就.进行远距离输电时，以下说法中正确的选项是 图 9A. 假设电站的输出功率突然增大，就降压变压器的输出电压减小B假设电站的输出功率突然增大，就升压变压器的输出电压增大n11C输电线损耗比例为 5%时，所用升压变压器的匝数比D用 10 000 V 高压输电，输电线损耗功率为 8 000 Wn2 16U1n1P1解析 由U2n2知 U1 不变时， U2 也不变，故
12、 B 错误；由 U3U2U2R 知，电站的输出功率突然增大， U3 减小，又U3 n3，故 U4 也减小， A 正确；I 1 P1 U4n4U1PI 2n1251400 A，I 225 A， ，所以 C 正确；用 10 000 V 高压输RI 1n240016电，即 U2 10 000 V， ID 错误 答案 ACP1U2210 A，P I2 R810 W，所以22210. 如图 10 所示， 50 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小 B 10 T 的水平匀强磁场中， 线框面积 S 0.5 m2，线框电阻不计 线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度 200 rad/s匀速转动， 并与抱负
13、变压器原线圈相连， 副线圈接入一只 “220V,60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器答应通过的最大电流为 10 A，以下说法正确的选项是图 10 A图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B. 线框中产生交变电压的表达式为u 500 2sin 200t V C变压器原、副线圈匝数之比为5011 D答应变压器输出的最大功率为2 200 W解析 图示位置穿过线框的磁通量最大，但由于没有边切割磁感线，所以无感应电动势， 磁通量的变化率为零， A 选项错误； 线框中交变电压 u NBS sin t5002sin 200t V ，B 选项正确；变压器原、副线圈匝数之比 n1U1500252U222011n
14、，C 选项错误；变压器输出的最大功率等于输入的最大功率PUI 50010 W5 000 W，D 选项错误 答案 B11. 某同学自制变压器，原线圈为 n1 匝，在做副线圈时，将导线ab 对折后并在一起，在铁芯上绕 n2 圈，从导线对折处引出一个接头 c，连成如图 11 所示电路S 为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1Umsin tV 的沟通电源以下说法正确的选项是 图 11AS 接 b 时，电压表示数为2n2Umn12n1BS 接 c 时，电压表示数为2n2UmCS 接 c 时，滑动触头 P 向下移动，变压器输入功率变大DS 接 c 时，滑动触头 P 向上移动，变压器输入电流变大解析 S
15、 接 b 时，副线圈属于双线绕法，不管原线圈中沟通电源如何变化，副线圈中都不会产生感应电动势， 所以电压表示数为零， 选项 A 错误；S 接 c 时，依据抱负变压器的电压比关系 U1 n1U2n2，且 U1Um，解得 U2 2n2Um，22n1选项 B 正确； S 接 c 时，滑动触头 P 向下移动，连入电路的有效电阻增大， P2U2入P 出 R 减小，选项 C 错误；滑动触头 P 向上移动，连入电路的有效电阻减U2小，副线圈中的电流 I2 R 增大，因 U2I 2U1I1，所以变压器输入电流 I1 变大，选项 D 正确 答案 BD12. 在远距离输电时，要考虑尽量削减输电线上的功率缺失有一个
16、小型发电站， 输送的电功率为 P500 kW，当使用 U5 kV 的电压输电时， 测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kWh.求：(1) 输电效率 和输电线的总电阻 r；(2) 假设想使输电效率提高到 98%，又不转变输电线， 那么发电站应使用多高的电压向外输电？解析 1输送功率 P500 kW，一昼夜输送电能 EPt12 000 kWh输电线上缺失的电能 E 4 800 kWhE终点得到的电能 E E E 7 200 kWh，所以输电效率 E60%P输电线上的电流 IU100 At 输电线损耗功率 PrI2r，其中 Pr E200 kW得 r20 .2输电线上损耗功率 PrP 21UrU2原先 Pr200 kW，现在要求 Pr 10 kW， 解得输电电压应调剂为U 22.4 kV.答案 160%20 222.4 kV学习文档 仅供参考