最新第五章 磁路与变压器习题参考答案

电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案( )。

电工技术基础与技能A.FB.0.5 FC.2 FD.4 F 第五章磁场和磁路练习题 7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。

班别:高二( A. ) 姓名: 学号: 成绩: 垂直向上 B.垂直向下C.水平向左D.水平向右一、是非题(1.5X20) 8、空心线圈被插入铁心后( )。

1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱一段为S极。

( ) C.磁性基本不变 D.不能确定 2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。

( ) 9、为减小剩磁，电磁线圈的铁心应采用( )。

3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。

A.硬磁性材料 B.非磁性材料( ) C.软磁性材料 D.矩磁性材料 4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。

( ) 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。

5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。

( ) A.磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗也越大6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。

( ) B.磁滞回线包围的面积越小，磁滞损耗也越大 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。

( ) C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关以上答案均不正确 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。

( ) D.9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。

( )10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。

( ) 三、填充题1、磁场与电场一样，是一种物质，具有力和能的性质。

二、选择题 2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( )。

磁路与变压器一、选择题：一.一台与y和D11相连的三相变压器，额定容量Sn=630kVA，额定电压un1/un2=10/0.4kV。

二次侧的额定电流为：（正确答案为：C）a、21ab、36.4ac、525ad 和909a2、变压器的额定容量是指：（正确答案是:c）a、一、二次侧容量之和b、由二次绕组额定电压和额定电流的乘积确定的有功功率C和由二次绕组额定电压和额定电流的乘积确定的视在功率D之和的平均值3、变压器铁芯中的主磁通φ按正弦规律变化，绕组中的感应电动势：（正确答案是:c）a、正弦变化、相位一致b、正弦变化、相位相反c、正弦变化、相位滞后90D正弦变化和相位与指定的正方向无关4、一台变压器，当铁芯中的饱和程度增加时，励磁电抗xm：（正确答案是:b）a、不变b、变小c、变大d都有可能5.最初设计为50 Hz的电力变压器在60 Hz电网上运行。

如果额定电压保持不变，空载电流：（正确答案是：a）a，减少B，增加C，保持不变d减小或增大6.变压器在（）时效率最高（正确答案是：a）a.在额定负载下运行b、空载运行c、轻载运行D）超额定负荷运行7、额定电压为10／0.4kv的配电变压器，连接组别一般采用()接线方式。

：（正确答案是:c）a、y，y0b、d，y11c、y，yn0dy，d118.当多台变压器并联运行时：（正确答案为：D）a、容量较大的变压器首先满载b、容量较小的变压器首先满载c、短路阻抗百分比较大的变压器应先满载。

D短路阻抗百分比较小的变压器应首先满载9、一台双绕组变压器改接成自耦变压器，变比之间的关系可表示为：（正确答案是:a）a、ka＝1＋kb、ka＝k－1c、k＝ka＋1dk＝ka10.自耦变压器的变比Ka是一般的：（正确答案是：b）a，≥ 2B，≤ 2c，≥ 10天≤ 1011、变比k=2的变压器，空载损耗250w(从低压侧测得)，短路损耗1000w(从高压侧测得)，则变压器效率最大时，负载系数βm=()：（正确答案是：C）a，1b，2C，0.5d0二十五12、若将变压器一次侧接到电压大小与铭牌相同的直流电源上，变压器的电流比额定电流()：（正确答案是:d）a、较小的B，不变的C，较大的d大几十倍甚至上百倍13.如果u=0，要使变压器δ，则负载特性应为（）：（正确答案是：D）A.电阻感性负载B.纯电阻负载C.纯电感负载D.电阻电容性负载14、对于三相心式变压器，如右图所示，其空载电流()：（正确答案是:c）a、iou<iovb、iou=iovc、iou>iovdiou>iov>iow15、一台变比k=3的三相变压器，在低压侧加额定电压，测出空载功率p0=3000w，若在高压侧加额定电压，测得功率为()。

习题五一、填空题5-1 工程中常见的非正弦周期量通常可分解为傅里叶级数，即可分解成直流分量和各次 谐波 的叠加。

5-2 已知某锯齿波的基波的频率为100z H ，则该锯齿波的周期为 0.1S ，它的二次谐波的频率为 200HZ ，三次谐波的频率为 300HZ 。

5-3 一非正弦周期电压分解成傅里叶级数为V )]30942sin(22)60314sin(22240[ -+++=t t u ，其中直流分量是 40V ，基波角频率是 314rad/s ，高次谐波是 三 次谐波V )]30942sin(223 -=t u 。

5-4 非正弦周期电压V )]453sin(210)120sin(23020[ -+-+=t t u ωω，其有效值为37.42V 1410=。

5-5 非正弦周期电流A )]45314sin(248[ -+=t i ，其有效值为A 94.854=。

5-6 非正弦周期电流电路的平均功率等于 各分量的平均功率 之和。

5-7 只有同次谐波的电流、电压之间才能产生 有功 功率，不同次谐波的电流、电压之间只产生 瞬时 功率。

5-8 用谐波分析法计算非正弦周期电流时，求出各次谐波的电流分量后，应将各次谐波电流的 瞬时 值进行叠加。

二、判断题5-9 在线性电路中，只有当电源是非正弦量时，电路中才能产生非正弦电流。

（ 错 ）（电路中几个正弦电源频率不同的情况下，也会产生非正弦周期电流）。

5-10 用电磁系或电动系仪表测量一非正弦周期电流时，仪表的读数是非正弦量的有效值。

（ 对 ）5-11 非正弦周期量中各次谐波的最大值等于其有效值的2倍。

（ 对 ）5-12 非正弦周期电流电路中，电感L 、电容C 对不同频率的谐波有不同的感抗和容抗。

（ 对 ）5-13 电路中并联电容，可把高次谐波电流滤掉。

（ 对 ）三、分析计算题5-14 查表5-1，写出以下波形中电压u 的傅立叶级数展开式(到3次谐波)。

解：（a ）⎪⎭⎫ ⎝⎛++=t t A t f m ωωππ2cos 31cos 4212)(，（b ）⎪⎭⎫⎝⎛-=t t A t f m ωωπ3sin 91sin 8)(2 5-15 已知一周期电流的直流分量A 20=I ，基波分量A 2051︒∠=I ，3次谐波分量 A 4533︒∠=I ，试写出该周期电流的解析式。

电工技术基础与技能第五章磁场和磁路练习题班别：高二（）姓名：学号：成绩：一、是非题1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另一段为S极。

（）2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。

（）3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。

（）4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。

（）5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。

（）6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。

（）7、铁磁性物质的磁导率是一常数。

（）8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。

（）9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。

（）10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。

（）二、选择题1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（）。

A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2、如5-21所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置，它们的圆心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。

:1 :1 :3、下列与磁导率无关的物理量是（）。

A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（）。

A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于15、如5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为( )。

A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右6、在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为( )。

F F F7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。

A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右8、空心线圈被插入铁心后( )。

4变压器[学习目标] 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器． 2.理解互感现象和变压器的工作原理．(重点) 3.掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用．(重点) 4.掌握理想变压器的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系及应用．(难点)一、变压器的原理1．变压器的构造由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示．(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：互感现象是变压器的工作基础．原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势．3．作用：改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率．4．注意(1)变压器不改变交变电流的周期和频率．(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的．二、电压与匝数的关系1．理想变压器(1)定义：没有能量损失的变压器．(2)特点①变压器铁芯内无漏磁．②原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热．③铁芯中不产生涡流．2．原、副线圈的电压关系(1)对理想变压器，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦΔt，根据法拉第电磁感应定律有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt ，所以E 1E 2＝n 1n 2.(2)由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1＝E 1，副线圈两端的电压U 2＝E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2.当有多组线圈时，则有U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… 3．两类变压器(1)降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器． (2)升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压高的变压器．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压． (√)(2)实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器．(√) (3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率．(×) (4)理想变压器是客观存在的． (×) (5)U 1U 2＝n 1n 2适用于任何理想变压器． (√)2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是( ) A ．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B ．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C ．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1D[对理想变压器，无磁通量损失，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比，选项A、B、C错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，选项D正确．]3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为()A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关B[导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过．]U 1∶U 2∶U 3∶…＝n 1∶n 2∶n 3∶…或U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… 2．功率关系输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出，U 1I 1＝U 2I 2. 3．电流关系由功率关系可知，当只有一个副线圈时，I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1；当有多个副线圈时，I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…，I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋… 4．原、副线圈的交变电流的周期T 和频率f 相同．【例1】 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB两端电压u1＝122sin 100πt(V)．下列说法正确的是()A．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 A D．变压器输入功率为6 WD[根据u1＝122sin 100πt(V)及U＝U m2知U1＝12 V，f＝ω2π＝50 Hz，选项A错误；根据U1U2＝n1n2得U2＝n2n1U1＝12×12 V＝6 V，即的读数为6 V ，选项B 错误；又I 2＝U 2R L＝66A ＝1 A ，即的读数为1 A ，选项C错误；根据P 1＝P 2及P 2＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确．]变压器中提到的电压关系、电流关系、电路中电表的示数等，指的都是交流电的有效值.1.如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是()A．变压器输入功率为484 WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD．变压器原、副线圈匝数比n2∶n1＝11∶3D [变压器的输入功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝60220＝311，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝113×2.2 A ＝8.1 A ，选项B 错误；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ，选项C 错误．]理想变压器工作时的制约关系1．电压制约输入电压U 1决定输出电压U 2.当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输出电压U 2由输入电压U 1决定，即U 2＝n 2U 1n 1. 2．电流制约输出电流I 2决定输入电流I 1.当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1＝n 2I 2n 1.而变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，即I 2＝P 2U 2.3．功率制约输出功率P 2决定输入功率P 1.变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，即P 2＝P 负1＋P 负2＋….P 2增大，P 1增大；P 2减小，P 1减小；P 2为零，P 1为零．【例2】 如图所示，为一理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是( )A ．保持U 1及P 的位置不变，S 由a 合到b 时，I 1将增大B ．保持P 的位置及U 1不变， S 由b 合到a 时，R 消耗的功率将减小C ．保持U 1不变， S 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变， S 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大C [S 由a 合到b 时，n 1减小，由U 1U 2＝n 1n 2可知U 2增大，P 2＝U 22R ，P 2随之增大，而P 2＝P 1，又P 1＝U 1I 1，从而I 1增大，A 正确； S 由b 合到a 时，与上述情况相反，P 2应减小，B 正确；P 上滑时，R 增大，因P 2＝U 22R ，所以P 2减小，又P 1＝P 2，P 1＝U 1I 1，从而I 1减小，C 错误；U 1增大，由U 1U 2＝n 1n 2可知U 2增大，所以P 2增大，因而I 2增大，由I 1I 2＝n 2n 1，所以I 1也增大，D 正确．]上例中，若保持输送功率不变，S 合在a 处，使P 上滑时，则U 1、I 1如何变化？提示：由P ＝I 22R 知，R 增大，I 2减小，故I 1减小．又由P ＝U 1I 1知，U 1增大．两类理想变压器的动态分析问题(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随原、副线圈匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.2.(多选) 如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()A．P向下滑动时，灯L变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大BD [由于U 1保持不变，由U 1U 2＝n 1n 2可知，副线圈的输出电压U 2不变，B 正确；P 向下滑动时，灯泡L 两端的电压为U 2，保持不变，灯泡的亮度不变，A 错误；P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，副线圈电路的总电阻R总变小，根据P 2＝U 22R 总可知，变压器的输出功率变大，由P 1＝U 1I 1＝P 2可知，变压器的输入电流增大，C 错误，D 正确．]示．1．变压器是一种电感性仪器，是根据电磁感应原理工作的；而分压器是一种电阻性仪器，是根据电阻串联分压原理工作的．2．变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压；而分压器既可改变交流电压，也可改变直流电压．3．变压器可以使交流电压升高或降低；而分压器不能使电压升高．4．对于理想变压器，电压与线圈匝数成正比，即U ab ∶U cd ＝n 1∶n 2；而对于分压器，电压与电阻成正比，即U ef ∶U gh ＝R ef ∶R gh .5．若在cd 间、gh 间分别接入负载电阻R 0后，对于变压器，U cd 不随R 0的变化而变化；而对于分压器，U gh 将随R 0的增大而增大，随R 0的减小而减小．6．理想变压器工作时，穿过铁芯的磁通量是一定的，线圈两端的电压遵循法拉第电磁感应定律，两线圈中存在E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt.而分压器工作时，回路电流为定值，遵循欧姆定律，即U ef ＝IR ef ，U gh ＝IR gh .7．理想变压器的输入功率随输出功率的变化而变化，且始终相等，即P 入＝P 出；而分压器空载时，输入功率P 入＝I 2R ef 不变．【例3】 如图甲、乙所示电路中，当A 、B 接10 V 交变电压时，C 、D 间电压为4 V ，M 、N 接10 V 直流电压时，P 、Q 间电压也为4 V ．现把C 、D 间接 4 V 交流，P 、Q 间接 4 V 直流，下面哪个选项可表示A 、B 间和M 、N 间的电压( )A．10 V10 V B．10 V 4 VC．4 V10 V D．10 V0B[对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流．题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比．但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等．所以当P、Q接4 V直流时，M、N 两端的电压也是4 V．]3.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为() A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 AC．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 AB[对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝PU1＝2 000220A≈9.1 A，负载两端电压即为副线圈电压，由U1n1＝U2n2，即220 V1 100＝U21 900，可得U2＝380 V，故选项B正确．]1．对理想变压器作出的判断正确的是()A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗B．低压线圈匝数少、电流小、导线细C．高压线圈匝数多、电流大、导线细D．低压线圈匝数少、电流大、导线粗D[电压高的匝数多，电流小，用细线．电压低的匝数少，电流大，用粗线．] 2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈C[通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C 正确；线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误．]3．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是() A．I1由I2决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不正确AC[对理想变压器的电流关系可写成I1＝n2n1I2，即原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；同理，由U1U2＝n1n2知，副线圈中的电压由原线圈中的电压决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确，B错误．] 4．(多选)如图是一个理想变压器的示意图，在它正常工作时关于其说法正确的是()A．副线圈中的电动势是因为电磁感应而产生的B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去AB[变压器的原理是原线圈的电流发生变化，从而引起副线圈中磁通量变化，产生电动势，故A正确；变压器电能的输送是电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能输送到副线圈电路中，故B正确，C、D错误．]。

高中物理甲乙．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u＝202sin 5πt V，则输入电压的最大值为24 V．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半．负载电阻不变的情况(如图所示)发生变化，故U2变化．变化，故I2发生变化．．电压表示数为22 V．此交变电源的频率为100 Hz2所在处出现火警时，电流表的示数减小的示数一定都变小的示数变小和A3的示数一定变大U 2＝n1n2可得U2不变；当S闭合后副线圈所在电路电阻R1两端电压U3＝U2－I2R线，故U3变小，增大．综上所述，I1、I2增大，I3减小，U2不变，U3减小，故只有．交流电压u的表达式为u＝362sin 50πt V ＝0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量为零上消耗的功率变大＜I cd ＞I cd ＜I cd解析测电流时，需副线圈中的电流较小，由I1I2＝n2n1可知：n2较大，n1较小，所以ab接MN，cd接PQ，I ab＞I cd.选项B正确．答案 B四、输电电路的基本分析1．如图所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I＝PU＝U－U′R线＝U线R线.2．输电导线损失的电压：U线＝U－U′＝IR线．3．输电导线上损失的电功率：ΔP＝P－P′＝I2R线＝(PU)2R线＝线2R线.4．减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP＝I2R线＝(PU)2R线．可知有两个基本途径：①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流．【例5】某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV的电压输电，则下列说法正确的是()A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 AB．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻答案B解析输电线上输送的电流I＝PU＝3×106 kW500 kV＝6 000 A，A错；输电线上损失的电压为ΔU＝Ir＝6 000×2.5 V＝1.5×104 V＝15 kV，B对；若改用5 kV的电压输电，则输电线上输送的电流I′＝P U′＝3×106 kW5 kV＝6×105 A，输电线上损失的功率ΔP＝I′2r＝(6×105)2×2.5 W＝9×108 kW>3×106 kW，表明电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3×106kW，C错；D项中输电线上损失的功率ΔP＝U2/r，U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错．五、远距离高压输电问题的分析P4，P2＝P线＋P3＝U2－U3 R线输电导线上损失的电功率：P线＝U线I线＝I2线R线＝(P2U2)2R线．关于远距离输电问题的处理思路一类是按发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发还有一类常见的是从中间突破的题目，即由输电线上的功率损失求出输电线上的也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断】某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V，输出电功率为的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？假如，要求输电线上损失的则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为－100×3) V＝200 V；104 W.P损＝50×103×0.6% W＝300 W. 300/3 A＝10 A.发电站升压后输电电压U＝PI＝50×10310V＝5 000 V，2＝U0/U＝500/5 000＝1/10.U′＝I·R＝10×3 V＝30 V，降压变压器的输入电压U2＝U－U′＝(5 000－30) V＝4 970 V，U 4 970497和B.的读数为24 V．变压器输入功率为6 W和表示；是理想交流电流表，B．380 V和9.1 A D．240 V和9.1 A由题图并根据理想变压器电压比关系U1＝n1，代入数据解得副线圈两端的电压有效值接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R 1＝R 2＝R 3＝20 Ω和电容器C 连接成如图甲所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8 V ，电压表为理想交流电表，开关S 处于断开状态，则( )A ．电压表的读数约为14 VB ．电流表的读数约为0.05 AC ．电阻R 2上消耗的功率为2.5 WD ．若闭合开关S ，电容器会被击穿 答案 C解析 由变压器变压公式，副线圈输出电压最大值为20 V ，电压表的读数为U R 2＝202×2020＋20V≈7.07 V ，选项A 错误；变压器输出功率为P 2＝U 2I 2＝U 22R 1＋R 2＝2240W ＝5 W ，U 1＝2002V ＝100 2 V ，由P 1＝U 1I 1＝5 W 可得电流表的读数为240 A≈0.035 A ，选项B 错误；电阻R 2上消耗的功率为P 22＝2.5 W ，选项C 正确；若闭合开关S ，R 1和R 3并联部分电压最大值为203 V<8V ，电容器不会被击穿，选项D 错误．5．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别是n 1、n 2，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，副线圈接定值电阻R ，其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压．当单刀双掷开关由a 拨向b 后，下列说法正确的是( )甲 乙A ．副线圈输出电压的频率变小B ．电压表的示数变大C ．电流表的示数变小D ．原线圈的输入功率变小 答案 B时，电流表示数变小 时，电流表示数变大 的电功率变大 ．电压表的示数等于5 V ．电压表的示数等于5 2 V ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000、D两端输入交流电压u的表达式为u＝362sin 100t(V) 逆时针转动时，M、N之间输出交流电压的频率变大B．I增大D．P增大时，副线圈输出直流电压、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小，B．U2不变，U3变小D．P2变大，P3变大．变压器副线圈两端的电压为U2＝108 V．感应电动势的瞬时值表达式为e＝362sin 10πt V2sin (50πt) V均正常发光后，原线圈的输入功率增大880 V220 2 V220 W．电压表V2示数变大．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比n1n2＝1162n2U m n12n2U m 2n1人教版高二物理选修3-2复习学案设计：第五章-交变电流-变压器（有答案）21 / 21。

电工电子技术试题库第五章磁路和变压器一、填空题1、磁感应强度是表示磁场内某点的磁场（）和（）的物理量。

2、变压器由（）和（）组成。

3、变压器的三变作用是变（）、变（）和变（）。

4、变压器线圈极性测定的方法有（）法和（）法。

5、变压器运行时其内部存在（）损耗和（）损耗。

6、变压器原、副边电压和原、副边线圈匝数成（）比。

7、变压器是根据（）原理制成的（）电器。

8、自耦变压器原、副边之间不仅有（）耦合，而且有（）的联系。

9、交流铁心线圈的磁路分为（）磁路和（）磁路。

10、在电力系统中传输电能的变压器称为（）变压器。

二、选择题1、铁磁性物质的磁导率（）。

A、μr&amp;gt;1 Bμr=1 C、μr&amp;lt;1 D、μr&amp;gt;&amp;gt;12、变压器的负载为感性负载时，随着负载的增大副边电压将（）。

A、上升B、下降C、不变D、可能上升、也可能下降3、变压器原、副边的电流和原、副边线圈匝数（）。

A、成正比B、成反比C、无关D、可能成正比，也可能成反比4、一台变压器U1=220V,N1=100匝,N2=50匝，则U2=( )V。

A、110B、440C、220D、505、Y,yn联接的三相变压器常用于低压为（）电力变压器。

A、220VB、500VC、110VD、400V6、磁场强度和磁场中某点的磁感应强度（）。

A、成正比B、成反比C、相等D、无关7、变压器的额定容量Sn表示（）。

A、输入的视在功率B、输出的视在功率C、输入的有功功率D、输出的有功功率8、交流铁心线圈的主磁通与电源电压（）。

A、成正比B、成反比C、无关D、相等9、变压器的变比K&amp;gt;1时,变压器为( )。

A、升压变压器B、降压变压器C、升压降压变压器D、电流互感器10、变压器副边负载增加时，变压器的铁耗（）。

A、增大B、减少C、不变D、可能增加也可能减少三、分析题1、变压器铁心起什么作用？2、试分析电力变压器实现能量传递的原理？3、在远距离输送电能的过程中为什么要采用高压输送？4、变压器有什么用途？5、变压器负载时引起副边端电压变化的原因是什么?6、一台50Hz的变压器，误将原边接在相同额定电压的直流电源上会出现什么后果？为什么?7、变压器空载运行时，原线圈加交流额定电压，这时原线圈的电阻R1很小，为什么空载电流I 0却不大?8、当变压器原边加额定电压，原线圈的匝数减少时，空载电流、铁损，副边空载时的电压变比将如何变化?9、一台变压器U1N/U2N＝220/110V，如果将副边接到220V电源上，会出现什么后果？为什么？10、一台额定频率为50Hz的变压器，能否用于25Hz的交流电路中，为什么？四、计算题1、一台单相变压器，SN=50kVA,U1N/U2N=10 kV/400V,求原、副边的额定电流I1N、I2N。

定额市鞍钢阳光实验学校（同步核心辅导）高中物理第五章4课变压器课后知能检测新人教版选修3-21．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6 V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为( )A．90 V B．0.4 VC．6 V D．0【解析】由于蓄电池向外输出的是直流电，铁芯中磁通量不能发生变化，在副线圈中不能产生感应电动势，所以副线圈的输出电压为0.【答案】D2．(2014·大同一中高二检测)用理想变压器给负载电阻R供电，变压器输入电压一定时，在下列四个办法中，哪种可以使变压器输入功率增加( ) A．增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R保持不变B．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．减少变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变【解析】由U1U2＝n1n2，当n1增加时，U2减小，P2＝U22R，P2减小，A错；U1、n1、n2不变，则U2不变，R减小时，P2＝U22R，P2增大，B正确；C与B相反，故C错误；当n1、U1不变，n2减小时，则U2减小，由P2＝U22R(R不变)，P2会减小，D错．【答案】B3．下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是( )【解析】电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C正确．【答案】C4．(多选)如图5­4­9所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式电流，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )图5­4­9A．原线圈匝数n1增加B．副线圈匝数n2增加C．负载电阻R的阻值增大D．负载电阻R的阻值减小【解析】 由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22R可得P 出＝U 21n 22n 21R又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 21n 22n 21R分析可得选项B 、D 正确．【答案】 BD图5­4­105．(2013·天津高考)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图5­4­10中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab <I cdB ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cdC ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab <I cdD ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd【解析】 根据变压器的工作原理I 1I 2＝n 2n 1解决问题．高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据I 1I 2＝n 2n 1，MN 应接匝数少的线圈，故ab 接MN ，cd 接PQ ，且I ab >I cd ，选项B 正确．【答案】 B6. 如图5­4­11所示，一低压交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，通过上下调节P 1、P 2的位置，可以改变变压器输入、输出电压．图中L 是一个小灯泡，R 2是定值电阻，R 1、R 3是滑动变阻器，若要增大灯泡L 的亮度，可以采取的办法是 ( )图5­4­11A ．P 1、P 3、P 4不动，P 2下移B ．P 1、P 2、P 3不动，P 4下移C ．P 2、P 3、P 4不动，P 1上移D ．P 1、P 2、P 4不动，P 3上移【解析】 根据变压器的变压原理U 1U 2＝n 1n 2，要增大输出电压，需要使P 1下移或P 2上移；滑动变阻器R 1是分压接法，P 3上移可以使灯泡两端电压增大，灯泡功率也就增大，使其变亮；滑动变阻器R 3的触头P 4上移时才能使灯泡两端的电压增大，使灯泡变亮，所以只有D 项正确．【答案】 D7．(多选)(2014·陕西师大附中高二检测)如图5­4­12所示为一理想变压器，n 1为原线圈，接一正弦式电流，n 2＝n 3，在n 2、n 3两个线圈上分别获得35 V电压，要想得到70 V电压，c、d、e、f怎样连接( )图5­4­12A．d、e连在一起，c、f为输出端B．c、f连在一起，d、e为输出端C．e、c连在一起，f、d为输出端D．f、d连在一起，e、c为输出端【解析】要想得到70 V电压，需要把两个副线圈串联起来，使电流依次通过这两个副线圈，因此e、c连在一起，f、d为输出端或f、d连在一起，e、c为输出端都可以，选C、D.【答案】CD8．(多选)如图5­4­13甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是( )甲乙图5­4­13A．电压表的示数为36 VB．电流表的示数为2 AC．四只灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz【解析】若灯泡L2、L3、L4都正常发光．所以电流表的示数为69×3 A＝2 A，B对；副线圈两端的电压为9 V，又变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，所以电压表的示数为27 V，因电源输入电压为36 V，所以L1所分电压为9 V，四只灯泡都正常发光，C对，A错；变压器不能改变交变电流的频率，D对．【答案】BCD9．(2011·福建高考)图5­4­14甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2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L2正常发光．下列说法正确的是( )甲乙图5­4­14A．输入电压u的表达式u＝202sin(50πt)VB．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D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W【解析】由图象知T＝0.02 s，ω＝2πT＝100π rad/s，u＝202sin(100πt)V，A项错误；由于副线圈两端电压不变，故只断开S2，两灯串联，电压为额定值一半，不能正常发光，B 项错误；只断开S 2，副线圈电路电阻变为原来的2倍，由P ＝U 2R知副线圈消耗功率减小，则原线圈输入功率也减小，C 项错误；输入电压额定值U 1＝20 V ，由U 1U 2＝n 1n 2及P R ＝U 22R得P R ＝0.8 W ，D 项正确．【答案】 D10．(多选)如图5­4­15所示，MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N 、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ，导轨上垂直放置一金属棒ab.今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(I R 、I C 均为有效值)( )图5­4­15A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠0，I C ＝0B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，IC ＝0C ．若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R ≠0，I C ≠0D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠0，I C ＝0【解析】 ab 匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流，副线圈不产生电磁感应现象，故副线圈电流为零，选项A 错，选项B 正确；若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零，电容器进行充放电，故选项C 正确；当ab匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充放电．故选项D 也正确．【答案】 BCD图5­4­16 11．如图5­4­16所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V 的交流电上，向额定电压为1.80×104V 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？【解析】 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2，I 1、I 2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，则U 1I 1＝U 2I 2.当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流，I 1＝U 2U 1I 2≈0.98 A.(2)当副线圈电流为I 2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为P 1，所以P 1＝P 2＝I 2′U 2＝180 W.【答案】 (1)0.98 A (2)180 W12．(2014·太原高二检测)如图5­4­17所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3 300 V ，副线圈两端电压U 2＝220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V ．求：图5­4­17(1)原线圈n 1为多少匝？(2)当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A ．则电流表A 1的示数I 1为多少？(3)当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I′1为多少？ 【解析】 (1)由变压器电压与匝数的关系可得： U 1n 1＝U 2n 2＝U ，则n 1＝1 650匝． (2)当开关S 断开时，由U 1I 1＝U 2I 2可知，I 1＝U 2I 2U 1＝0.33 A(3)当开关S 断开时，有：R 1＝U 2I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R′， 有R′＝R 12＝22 Ω副线圈中的总电流为I 2′＝U 2R ′＝10 A.由U 1I ′1＝U 2I ′2可知，I 1′＝U 2I 2′U 1＝0.67 A【答案】 (1)1 650匝 (2)0.33 A (3)0.67 A。