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1、第十二章交 变 电 流第2讲变压器远距离输电一、 单项选择题1. (2012四川)如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则()A. 线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出恒定电流B. 线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零C. 线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D. 线圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场2. (2012海南)如图,理想变压器原、副线圈匝数比为201,两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端,当两灯泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()A. 120 V,0.10 AB. 240 V,0.025 AC. 120
2、V,0.05 AD. 240 V,0.05 A3. 如图所示,理想变压器副线圈回路中接三个用电器R1、R2、R3,则当开关S闭合时(电源电压恒定),交流电压表的示数U、交流电流表的示数I和原线圈的输入的功率P1将分别()A. U增大,I增大,P1增大B. U增大,I减小,P1增大C. U减小,I减小,P1减小D. U减小,I增大,P1增大4. (2012 天津)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数之比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数之比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为()A
3、. ,B. R,C. ,D. R,二、 双项选择题5. (2012 江苏)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成,当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路,仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有()A. 家庭电路正常工作时,L2中磁通量不为零B. 家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变C. 家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起D. 地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起6. (2011宝鸡模拟改编)如图所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上
4、;右侧串联灯泡L和滑动变阻器R,R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()A. 若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数变大,V2示数变小B. 若F不动,滑片P向下滑动时,灯泡消耗的功率变小C. 若P不动,滑片F向下移动时,V1、V2示数均变小D. 若P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变小7. (2012深圳一模)如图,用理想变压器给电灯L供电,如果只增加副线圈匝数,其他条件不变,则()A. 电灯L亮度减小B. 电流表示数增大C. 电压表示数增大D. 变压器输入功率不变8. (2012重庆)如图所示,理想变压器的原线圈接入u=11 000sin 100t(V)的交变电压,副线圈通过电
5、阻r=6 的导线对“220 V880 W”电器RL供电,该电器正常工作.由此可知()A. 原、副线圈的匝数比为501B. 交变电压的频率为50 HzC. 副线圈中电流的有效值为4 AD. 变压器的输入功率为880 W9. (2012 山东)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,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.V为交流电压表.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.以下判断正确的是()A. 电压表的示数等于5 VB. 电压表的示数等于 VC. 实现点火的条件是1 0
6、00D. 实现点火的条件是1 000三、非选择题10. 如下图所示,L1、L2是输电线,甲是电压互感器,原副线圈的匝数比n1n2=1 0001;乙是电流互感器,原副线圈的匝数比n3n4=1100.电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,试求输电线输送功率.11. 如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上,向额定电压为1.80104 V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA时,熔丝就熔断.(1) 熔丝的熔断电流是多大?(2) 当副线圈电路中电流为10 mA时,变压器的输入功率是多大?12. 有条河流,
7、流量Q=2 m3/s,落差h=5 m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240 V,输电线总电阻R=30 ,允许损失功率为发电机输出功率的6%.为满足用电的需要,使用户获得220 V电压,则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220 V100 W”的电灯正常发光?(已知河水密度=1.0103 kg/m3,取g=10 m/s2)第2讲变压器远距离输电1. D2. D3. D4. D5. BD6. BD7. BC8. BC9. BC10. 在电压互感器处,根据电压变压原理有=,得U1=U2=2.2105 V.在电流互感器处,根据电流变流原理有=,得I1
8、=I2=1.0103 A.故输电线输送的功率P=U1I1=2.2108 W.11. (1) 设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有I1U1=I2U2,当I2=12 mA时,I1即为熔断电流,代入数据,得I1=0.98 A.(2) 设副线圈中电流为I2=10 mA时,变压器的输入功率为P1,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有P1=I2U2,代入数据,得P1=180 W. 12. 按题意画出远距离输电的示意图如图所示:发电机的输出功率P总=5104 W.输电线上的功率损失P损=I2R,所以输电线中电流为I=10 A,则升压变压器B1的原线圈输入电压U1=U出=240 V,原线圈输出电压为U2=5103 V.所以升压变压器的匝数比为n1n2=U1U2=6125.输电线上电压的损耗U损=IR=1030 V=300 V,则降压变压器B2的原线圈的电压U1=U2-U损=5103 V-300 V=4 700 V.据题意知,U2=220 V,所以降压变压器的匝数比为n1n2=U1U2=23511.因为理想变压器没有能量损失,所以可正常发光的电灯盏数为N=470个. - 6 -