变压器典型例题解析

变压器典型练习题6（有答案）1．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则（ ）A ．U =66V ，k =19B ．U =22V ，k =19C ．U =66V ，k =13D ．U =22V ，k =13 【答案】A 【知识点】变压器原理；变压器的应用【解析】【解答】设原、副线圈中的电流分别大小分别为I 1、I 2，则I 1I 2=n 2n 1=13，故k =I 12R I 22R =19设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U =n 1n 2=31，故U 1=3U ，而原线圈上电阻分担的电压为U R =I 1R =n 2n 1I 2R =U 3，故13U +3U =220V ，解得：U=66 V ，故A 正确，BCD 错误； 故答案为：A 。

【分析】先根据理想变压器原、副线圈匝数与电流关系求得电流关系，再根据P =I 2R 计算原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值k ；根据理想变压器原、副线圈匝数与电压关系求得电压关系，根据欧姆定律求得原线圈电阻分得的电压，根据串并联知识求得副线圈回路中电阻两端的电压U 。

2．如图是手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同，已知发射、接收线圈匝数比n 1：n 2=5：1，C ，D 端输出电流i =√2sin(2π×105t)(A)，则A 、B 端输入电流的（ ）A．频率为50kHz B．周期为2×10−5s C．有效值为0.2A D．最大值为√2A 【答案】C【知识点】变压器原理【解析】【解答】AB．变压器不改变周期和频率，所以周期为T=2πω=10−5s频率为f=1T=105Hz=100kHzAB不符合题意；CD．C，D端输出电流的最大值为√2A，由n1n2=I2mI1m可得A、B端输入电流的最大值为I1m=√25AA、B端输入电流的有效值为I1=1m√2=0.2AC符合题意，D不符合题意。

变压器的典型习题归类解析由于变压器与电能的输送密切相关，贴近生活实际，触及能源利用等社会热点，所以一直都是非常重要的内容。

变压器部分习题灵活多变，本文将常见的题目归类进行解析，以帮助同学们更好地掌握变压器各类习题的处理方法。

一、解题思路思路1 电压 变压器原、副线圈的电压之比为U U n n 1212=。

当变压器有多个副绕组时，只要绕在同一闭合铁芯上，任意两线圈之间总有U U n n P Q P Q=。

思路2 功率理想变压器的输入、输出功率为P P 入出=，即P P 12=。

当变压器有多个副绕组时，P P P 123=++…。

思路3 电流 对只有一个副绕组的变压器有I I n n 1221=。

当变压器有多个副绕组时n I n I n I 112233=++…。

思路4 基本原理 变压器原副线圈中磁通量发生变化，铁芯中∆Φ∆t相等。

当遇到“□□”型变压器时有：∆Φ∆∆Φ∆∆Φ∆123t t t=+。

二、习题归类 1. 常规类（一原一副，“□”型铁芯）例1. 如图1所示，理想变压器原副线圈匝数比为n n 1241：：=，原线圈回路中的电阻A 与原线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。

a 、b 端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比P P A B ：＝___________，两电阻两端电压之比U U A B ：＝___________。

图1解析：此题很容易将变压器电阻A 消耗的功率当成原线圈的输入功率，并将a 、b 两端电压当成变压器原线圈的电压U 1。

从而得到错误答案为1：1，4：1。

实际上电阻A 消耗的功率并非变压器原线圈的输入功率，这是因为电阻A 串联在原线圈中，根据理想变压器的变流公式I I n n A B ==2114。

设A 、B 的电阻均为R ，再根据电功率公式可知P P I R I R A B A B =22=116；电阻A 两端的电压也并非原线圈的输入电压，电阻A 、B 两端电压也并非原线圈的输入电压，电阻A 、B 两端电压之比为U U I R I R A B A B ==14。

变压器·典型例题解析【*例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端．摇动频率不断增加，则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变A．I R不变、I C增大、I L减小B．I R增大、I C增大、I L减小C．I R增大、I C增大、I L不变D．I R不变、I C增大、I L不变解答：应选C．点拨：手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的，输出电压与频率成正比．纯电阻电路中，电阻R与频率无关，I R＝U/R，所以I R与频率成正比；纯电容电路中，容抗X C＝1/2πfC，I C＝U/X C＝2πfCU，与频率的二次方成正比；纯电感电路中，X L＝2πfL，I L＝U/X L＝U/2πfL，与频率无关．【例2】图18－17为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A．解答：由公式U1/U2＝n1/n2，得U1＝U2n1/n2＝216(V)；因理想变压器的初、次级功率相等，所以I1＝P1/U1＝P2/U2＝0.46(A)即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A．点拨：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系．【例3】如图18－18所示，甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法，它们各在什么条件下采用？应怎样选择电容器？点拨：关键是注意容抗与交流电的频率成反比．甲应是电容较大的电容器，乙应是电容较小的电容器．参考答案甲是电容较大的电容器通交流，阻直流、乙是电容较小的电容器通直流，去掉交流．【例4】如图18－19所示，理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡，且都正常发光，求当开关断开和闭合时，通过初级线圈的电流之比．点拨：关键是初、次级功率始终相等．参考答案：1∶3．1．如图18－20所示，一平行板电容器与一个灯泡串联，接到交流电源上，灯泡正常发光，下列哪种情况可使灯泡变暗A．在电容器两极间插入电介质B．将电容器两板间的距离增大C．错开电容器两极的正对面积D．在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)2．关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大3．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝，并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中A．电流频率之比为2∶1B．功率之比为2∶1C．电流之比为2∶1D．电压之比为2∶14．如图18－21用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是：V1________，V2________，A1________，A2________，P________．参考答案1．B、C，2．A、B、C，3．D，4．不变、不变、变小、变小、变小。

变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。

2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。

3．知道升压变压器、降压变压器概念。

4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。

5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7．会计算电能输送的有关问题。

8．了解科学技术与社会的关系。

【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。

2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。

如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。

如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。

（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。

（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。

要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。

要点诠释：（1）因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率。

第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。

1-2 (试)从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？ 答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N eN e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。

又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N U N U =将增大。

或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。

1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。

因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。

1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。

为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。

1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。

高中物理：《变压器》知识点总结及典型例题1、如图1所示，由于变压器的原、副线圈绕在同一个铁心上，铁心中变化的磁场是原、副线圈共同产生的，因而原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率总是相等的，故有成立。

当不计线圈电阻时，有成立，当变压器中无能量损失（理想变压器）时，输入功率等于输出功率，即P入＝P出。

若变压器只有一组副线圈，则I1U1＝I2U2，故有成立。

若变压器有两组或多组副线圈，则功率关系可写为I1U1＝I2U2+I3U3+……，此时电流与匝数成反比的关系不再成立，但电压与匝数成正比的关系仍成立。

图12、对变压器的工作，有几点要注意：①当原、副线圈匝数n1、n2一定时，输出电压U2由输入电压U l决定，与负载无关；②当n1、n2、U1一定时，输入电流I1由输出电流I2决定，I2则与所接负载的多少有关；③变压器的输入功率由输出功率决定；④变压器的负载越大，即指负载总电阻越小。

3、变压器的工作原理是互感现象，故对直流不起变压作用4、电压互感器、电流互感器都是互感变压器，自耦调压器是自感变压器变压器解题思路：思路1：电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……思路2：功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……思路3：电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……思路4：（变压器动态问题）制约思路：（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”。

（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”。

理想变压器问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、理想变压器问题分析及例题讲解：1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

（1）原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

（2）副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。

2．原理：电流磁效应、电磁感应。

3．基本关系式：（1）功率关系：P 入＝P 出；（2）电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝….；（3）电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1。

由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 。

4．理想变压器的规律当变压器有多个副线圈时，5．关于理想变压器的四点说明：（1）变压器不能改变直流电压。

（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。

（3）理想变压器本身不消耗能量。

（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。

【题1】如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000 2sin 100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知（）A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 HzC．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W【答案】C【题2】（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。

原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈两端。

假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大。

用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A ．U ab ：U cd ＝n 1：n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍 【答案】BD【解析】若变压器初级电压为U ab ，则次级电压为U 2＝n 2n 1U ab ；由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为零，由有效值的定义可得U 2cd R T ＝U 22R ·T 2解得U cd ＝22U 2，故U abU cd ＝2n 1n 2，选项A 错误；增大负载的阻值R ，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项B 正确；cd 间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻R 的大小无关，选项C 错误；若二极管短路则U cd ′＝U 2＝2U cd ，故此时R 消耗的功率P′＝U cd ′2R 为原来的2倍，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项D 正确。

变压器的常见题型（1） 基本原理的考查：例题1：1.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 相连组成闭合回路.当直导线AB 在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，示数为12 mA( )A.0B.3 mAC.48 mAD.与R 的大小有关练习：（2） 基本规律的应用：P 229例题1 练习：即学即练1例题2：:图中为一理想变压器，原副线圈的总匝数比为1：2，其原线圈与一电压有效值恒为220V 的交流电源相连，P 为滑动头。

现令P 从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，直至“220V60W ”的白炽灯L 两端的电压等于其额定电压为止。

U 1表示副线圈两端的总电压，U 2表示灯泡两端的电压，用I 1表示流过副线圈的电流，I 2表示流过灯泡的电流，（这里的电流、电压均指有效值）。

下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是：（3） 动态分析问题：例题1：用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻R ，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（ ）A ．R 两端的电压增大B ．原线圈输入功率减小C ．副线圈输出电压减小D ．原线圈中电流减小II A B CD练习：如图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压)V (314sin 311t u =的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻。

当传感器R 2所在处出现火情时，以下说法中正确的是A ．A 1的示数增大，A 2的示数减小B ．A 1的示数增大，A 2的示数增大C ．V 1的示数增大，V 2的示数增大D ．V 1的示数不变，V 2的示数减小例题2：如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为1u tV π=，则A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22V ；B ．当1600t s =时，c 、d 间的电压瞬时值为110V ； C ．单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器P 触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小；D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小；（4） 原线圈含有用电器问题：例题：如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，在原、副线圈中电路分别接R 1=R 2=R 交变电压的大小为U ，则下列说法正确的是( )A.副线圈两端的电压为2UB. 副线圈两端的电压为 2/5UC. R 1，R 2上消耗的功率之比为1:1D ．R 1，R 2上消耗的功率之比为4:1练习：如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝3∶1，在原、副线圈中电路分别接有阻值相同的电阻R 1、R 2.交变电压的大小为U ，则下列说法正确的是( )A.电阻R 1、R 2两端的电压之比为3∶1B.电阻R 1、R 2上消耗的电功率之比为1∶1C.电阻R 1、R 2两端的电压均为 U 3D.电阻R 1、R 2上消耗的电功率之比为1∶9（5） 多个副线圈问题：例题：理想变压器原副线圈匝数之比为n 1: n 2: n 3=10: 5: 1,已知副线圈两个电阻分别为R 2=110欧，R 3=11欧，在原线圈n 1上加上220V 的交流电压时，求通过n 1的电流I 1为多少？欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

高中物理变压器高考真题变压器是高中物理课程中一个非常重要的知识点，也是高考中常考的题目之一。

接下来，我们将结合一些高考真题来深入探讨变压器这一知识点。

1. 根据下图所示的单相变压器，若输入端电压为220V，输出端电压为110V，则变压器的变压比为多少？（2016年浙江高考物理试题）解析：根据变压器的原理，变压比等于输出端电压与输入端电压之比。

所以，变压比为110V/220V=0.5。

2. 如图所示为一个实际在线性电路中经常使用的单相变压器的原理图。

若输入侧有交变电动势E1，输出侧有交变电动势E2，则下列说法中正确的是____。

（2017年江苏高考物理试题）A. 其次级线圈中通有电流，即使次级线圈是开路的，仍有感应电动势。

B. 一次线圈(short-circuit)中不流过电流。

C. 一次线圈中通过的电流方向与电动势方向相同。

D. 输入端的电动势等于次级线圈的感应电动势。

解析：选项A正确。

根据变压器的工作原理可知，次级线圈中的感应电动势不受次级电流的影响，即使次级线圈是开路的，仍然会有感应电动势。

3. 下列关于变压器的叙述，正确的是（2016年安徽高考物理试题）A. 变压器的作用是降低交流电压。

B. 变压器的一次线圈和二次线圈绕在同一铁芯上。

C. 变压器构造简单，没有自感。

D. 理想变压器功率不守恒。

解析：选项B正确。

一次线圈和二次线圈是绕在同一铁芯上的，变压器的核心结构是由铁芯和线圈组成的。

通过以上几道高考真题的讨论，我们可以看出，对于变压器这一物理知识点，学生们在备考高考时需要深入理解其工作原理和相关公式，掌握解题的方法和技巧。

希望同学们能够在高考中取得优异的成绩，为未来的学习和发展打下坚实的基础。