第五章 磁路与变压器习题参考答案

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第5章 变 压 器
5.2 (3) 两个匝数相同（N1= N2 ）的铁心线圈分别接 到电压相等（U1= U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电 源上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m 和Φ2m 的相对大 小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）。
5.4 (1) 在求变压器的电压比时，为什么一般都用空 载时一、二次绕组电压之比来计算？
空载时： U1≈E1，E2 = U20 = U2N ，而负载时： U1≈E1， E2≈U2 ，显然用空载时一、二次绕组电压之比来计算电 压比精确度较高。
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第5章 变 压 器
5.4 (2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
5.4 (2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
5.4 (3) 满载时变压器的电流等于额定电流，这是的 二次侧电压是否也等于额定电压？
5.4 (4) 阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什么 因素的条件下得到的？
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第5章 变 压 器
5.2 (1) 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小 相同的直流电压？
【答】 如果给交流铁心线圈施加了与交流电压大小 相等的直流电压会把线圈烧毁。这是因为交流铁心线圈 上施加的交流电压绝大部分被感应电动势所平衡 （U≈E），漏阻抗上的电压很小，因而励磁电流很小。 如果是施加同样大小的直流电压，由于线圈中没有感应 电动势与之平衡，全部电压降落在线圈本身的电阻上， 该电阻值是很小的，因此将会产生很大的直流励磁电 流，使线圈烧毁。如果系统有过流保护装置，此时保护 装置将动作跳闸。

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。

教材习题点拨教材习题全解1．变压器为什么不能改变恒定电流的电压？答案：变压器的工作原理是电磁感应，穿过副线圈的磁通量发生变化才会产生感应电流，而直流电流在原线圈中形成的磁场不变，穿过副线圈的磁通量不变化，所以不产生感应电流和感应电动势，不能改变直流电。

2．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V ，这个电压是把380 V 的电压降压后得到的。

如果变压器的原线圈是1 140匝，副线圈是多少匝？答案：108点拨：根据变压器的变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，有n 2＝U 2n 1U 1＝108。

3．当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。

已知副线圈有400匝，把原线圈接到220 V 的线路中，测得副线圈的电压是55 V ，求原线圈的匝数。

答案：1 600点拨：根据变压器的变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，有n 1＝U 1U 2n 2＝1 600。

4．变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。

街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？答案：原线圈用较细导线，而副线圈用较粗导线。

降压变压器原线圈电压高而通过的电流小，可用较细导线绕制，副线圈电压低通过电流大，应当用较粗的导线绕制。

5．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。

变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。

输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R 0表示，变阻器R 代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R 的值减小(滑动片向下移)。

如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？用电器增加时各表读数如何变化？答案：电压表V 1示数不变，电压表V 2示数不变，V 3示数减小，电流表A 1与A 2示数均增大。

D．抽去变压器铁心、互感现象依然存在，变压器仍能正常工作
3、一台变压器的三相绕组Y接，每相额定电压为220V，出厂时测得，
但线电压，则这种现象是（ ）。
A．U相绕组接反了 B．V相绕组接反了 C．W相绕组接反了
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4、一台变压器的三相绕组采用三角形连接，出厂时测得线电压和相电
压均为220V，刚接上对称负载却把绕组烧坏了，则出现这种现象的原
（）
8．交流电磁铁线圈的平均吸引力随气隙的减少而增加。
（
）
四、简答题
1、一交流电磁铁线圈所接正弦电压源电压的有效值不变，频率增加一 倍，其平均吸引力如何变化？如电源频率不变，电压有效值减少一半， 电磁铁的吸引力如何变化？（只考虑磁饱和影响）。 2、如图3-2, 判断同名端。
图3-2
3、有一铁心闭合的交流铁心线圈接在正弦交流电压源上，线圈匝数加 倍，频率不变，电压不变时，其磁感应强度、线圈电流及铁心的铁损是 否变化？如何变化？
2、变压器的高压线圈匝数少而电流大，低压线圈匝数多而电流小。（
）
3、交流电磁铁的平均吸引力随气隙的减少而增加。（ ）
4、变压器的高压线圈匝数少而电流大，低压线圈匝数多而电流小。（
）
5、交流电磁铁既可以用在直流电路中，也可以用在交流电路中。（
）
6、直流电磁铁吸力随气隙的减少而增加。（ ）
7．交流电磁铁的平均吸引力随气隙的减少而增加。
五、计算题
1．一交流铁心线圈接在电压U=220V，频率f=50Hz电源上，电流I=3A， 消耗功率P=100W。为了求出此时的铁损，把该线圈从交流电源上取 下，改接到直流U‘=12V电源上，电流I’=10A。试计算铁损和功率因 数。 2．一理想变压器，一次，二次绕组的绕组匝数为3000匝和200匝，一次 电流为0.22A,10,试求一次电压和输入电阻。

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。

第五章 磁路与变压器一、填空题1、某台变压器的容量是10000kV A ，当负载功率因数为 时，这台变压器的输出功率是9500kW ；当功率因数为0.7时，它只能输出 kW 。

所以为了充分利用变压器的容量，必须提高 。

2、两互感线圈如图1 (a)、(b)两种情况联接，电压U 相同，若测A I a 10=，A I b 5=，则 种情况为顺串，因为此时的电流 ，b 与 为同名端， 和 为异名端。

3、变压器的损耗包括 和 。

4、要消除交流电磁铁的振动，需要在铁心端面安装一个 。

5、铁心损耗是指铁心线圈中的 和 的总和。

6、交流电磁铁在铁心端面安装一个短路环，目的是 。

7、理想变压器的电阻为 。

8、理想变压器的理想条件是： 。

9、理想变压器具有______________________________________________三种性能。

10、交流电磁铁是指 。

二、选择题1.当流过电感线圈的电流瞬时值为最大值时，线圈两端的瞬时电压值为 。

A.零B.最大值C.有效值D.不一定2.对于理想变压器来说，下列叙述正确的是 。

A ．变压器可以改变各种电源电压B ．变压器原绕组的输入功率是由副绕组的输出功率决定的C ．变压器不仅能改变电压，还能改变电流和电功率等D ．抽去变压器铁心、互感现象依然存在，变压器仍能正常工作3、一台变压器的三相绕组Y 接，每相额定电压为220V ，出厂时测得V U U U W V U 220===，但线电压V U U VW UV 220==，V U WU 380=则这种现象是（ ）。

A ．U 相绕组接反了B ．V 相绕组接反了C ．W 相绕组接反了4、一台变压器的三相绕组采用三角形连接，出厂时测得线电压和相电压均为220V ，刚接上对称负载却把绕组烧坏了，则出现这种现象的原因不可能是（ ）。

A）有一相绕组接反了B）有两相绕组接反了C）负载阻抗太小5、交流电磁铁的平均吸引力随成正比变化。

4 变压器1.一台理想变压器的副线圈有100 匝,输出电压为10 V,则铁芯中磁通量的变化率的峰值为()A.10 Wb/sB.14.1 Wb/sC.0.14 Wb/sD.28.2 Wb/s解析:由E=n·知,E m=×10 Wb/s=0.14 Wb/s,选项C正确。

答案:C2.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:根据变压器原、副线圈中电流与匝数间的关系可知,I ab>I cd,所以ab接MN、cd接PQ,选项B正确。

答案:B3.一台理想变压器的原线圈接220 V正弦交流电压时,副线圈上仅接有阻值为10 Ω的电阻,电阻两端的电压为44 V。

若将副线圈的匝数增加100匝,则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1 A。

由此可知该变压器原线圈的匝数为()A.200B.2 000C.50D.500解析:由题意知,当副线圈匝数增大100匝时,电阻器上的电压U2'=U2+ΔIR=44 V+1.1×100 V=55 V又由可得,解得n1=2 000,n2=400。

答案:B4.(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220 V和10 A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则()A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VB.甲是电流互感器,输电电流是100 AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VD.乙图是电流互感器,输电电流是100 A解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据可知输电电压为22 000 V,A对,B错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据可得输电电流是100 A,C错,D对。

磁路与变压器作业习题及答案作业6-1．电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？6-2．为什么变压器的铁芯要用硅钢片叠压而成？假如用整块的铁芯能否正常工作？ 6-3．某变压器一次绕组电压1220V U =，二次绕组电压为V U 242=。

若一次绕组匝数1440N =匝，求二次绕组的匝数为多少？6-4．已知某单相变压器的一次绕组电压为3000V ，二次绕组电压为220V ，负载是一台220V ，25kw的电阻炉，试求一，二次绕组的电流各为多少？6-5．有一台单相照明用变压器，容量为10KV A ，额定电压为3300V/220V 。

今欲在二次绕组上接60W/220V 的白炽灯，如果变压器在额定状况下运行，这种电灯可以接多少个？并求一次、二次绕组的额定电流。

6-6． 额定容量S N =2KV A 的单相变压器，一次、二次绕组的额定电压分别为U 1N =220V ，U 2N =110V ，求一次、二次绕组的额定电流各为多少？6-7．某晶体管收音机输出变压器的一次绕组匝数为3001=N 匝，二次绕组匝数802=N 匝。

原配扬声器6Ω，现欲改接10Ω的扬声器，若一次绕组匝数不变，问二次绕组匝数应如何变动，才能使阻抗匹配？6-8．有一电压比为220/110 V 的降压变压器，如果次级接上55 Ω 的电阻，求变压器初级的输入阻抗。

作业答案6-1．答：电机和电力变压器的磁路常用硅钢片制作。

特点是强度高，导磁率高。

6-2．答：组成变压器铁芯的硅钢片不是一整块，而是极薄的一片一片叠压而成，是为了增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，以减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施。

不能用整块的铁芯。

6-3．答：2121N N U U =，244024220N =，482=N 匝6-4．答：222I U P =A 6.11322025000222===U PI1221N N I I =8.3A 113.630002202122121=⨯===I U U I N N I6-5．答：1666010103=⨯个45.3A 16622060167222=⨯=⨯=U P I3.02A 45.300332202122121=⨯===I U U I N N I6-6．答：A 2.811102000222=⨯==U S IA 1.92202000111===U S I6-7．答：22211)(Z N N Z = 10)'300(6)80300(222⨯=⨯N 10380610'2≈⨯=N 6-8．答：Ω=⨯==22055)110220()(222211Z N N Z。

2021备战高考物理选修3-2-第五章交变电流-变压器〔含解析〕一、单项选择题1.电子式互感器是数字变电站的关键装备之一．如下图，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的〔n﹣1〕倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，那么输入端的电压为〔〕A.nUB.C.〔n﹣1〕UD.2.如图用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图1所示，那么〔〕B.输出电压的最大值是110 VC.变压器原、副线圈匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i＝0.05sin〔100πt＋〕A3.在图中，理想变压器输入电压一定，两副线圈匝数分别为n2和n3，把一个电热器接在a、b间，让c、d空载时，电流表示数为I；把该电热器接在c、d间，让a、b空载时，电流表示数为I′，那么I：I′的值是()A.().2B.()2C.D.4.如下图，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变．副线圈连接了交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R，那么〔〕A.保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小B.保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大C.保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大D.保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大5.如下图，理想变压器原线圈输入电压u=U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．以下说法正确的选项是〔〕A.I1和I2表示电流的有效值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中，U2变大、I1变大D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小6.如图为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定()A.这是一台降压变压器B.次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍C.通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的2倍D.变压器输出的电功率是输入的电功率的一半7.如下图为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流电风扇电动机D，电动机线圈电阻为r．接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I．那么以下说法正确的选项是〔〕A.理想变压器的输入功率为B.风扇电动机D中的电流为C.风扇电动机D输出的机械功率为〔I﹣〕D.假设电风扇由于机械故障被卡住，那么通过原线圈的电流为8.如图，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表．假设高压输电线间的电压为220kV，T1的原、线圈匝数比为1：100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，那么〔〕A.b是交流电压表B.T2的原、副线圈匝数比为100：1C.高压线路输送的电流为1AD.高压线路输送的电功率为220kw二、多项选择题9.关于变压器，以下说法正确的选项是〔〕A.变压器可以将交流电压升高或降低B.升压变压器的原线圈匝数小于副线圈匝数C.理想变压器的输入和输出功率相等D.变压器的输出电压与副线圈匝数无关10.如下图，a、b端输入恒定的交流电压。

第一章第二章磁路 电机学1-1 1-2 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的1-31-4 羆铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？蚂答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。

经验公式V fB C p n mh h =。

与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；莀涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。

经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。

与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。

1-51-6 蚇图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；(2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。

解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数)气隙长度m l 41052-⨯==δδ铁心长度薀 铁心、气隙中的磁感应强度(1) (2) 膅不计铁心中的磁位降：薁 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ(3)(4) 芈考虑铁心中的磁位降：羂 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-螀 A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ蒅1-71-8图示铁心线圈，线圈A为100匝，通入电流1.5A，线圈B 为50匝，通入电流1A，铁心截面积均匀，求PQ两点间的磁位降。

第五章 变压器 5-10 解：（1）变压器的电压比为）变压器的电压比为'1L 2L 6008.668NR k N R ==== 回路电流回路电流'0L 1200.1(A)600600E I R R ===++ 负载上获得的功率负载上获得的功率2'2L L 0.16006(W)P I R ==´=信号源的输出功率信号源的输出功率2'20L ()0.1(600600)12(W)P I R R =+=´+=效率效率L 6100%100%50%12P Ph =´=´= （2）如果负载直接接至信号源，回路电流为）如果负载直接接至信号源，回路电流为0L 1200.197(A)6008E I R R ==»++ 负载上获得的功率负载上获得的功率22L L 0.19780.31(W)P I R ==´=信号源的输出功率信号源的输出功率220L ()0.197(6008)23.6(W)P I R R =+=´+»效率效率L 0.31100%100% 1.31%23.6P P h =´=´» 5-11 有一台单相变压器，已知1 2.19R =W ，115.4X =W ，20.15R =W ，20.964X =W ，f 1250R =W ，f 12600X =W ，1876N =匝，2260N =匝，26000V U =，2180A I =，2cos 0.8j =（滞后），试用T 型等效电路和简化等效电路求1U 和1I 。

解：电压比12876 3.37260N k N ==»（1）T 型等效电路如下图所示等效电路如下图所示'2222 3.370.15 1.70(Ω)R k R ==´»'2222 3.370.96410.95(Ω)X k X ==´» 以2U 为参考向量，设260000V U =Ð，则218036.87A I =Ð-'22 3.3760000)202200(V)U kU ==´Ð=Ð.2'218036.8753.4136.87(A )k 3.37I I Ð-==»Ð-''''22220f f ()20220053.4136.87(1.710.95) 1.6396.89(A)+125012600U I R jX j I R jX j --+-Ð-Ð-+==»Ð+'1021.6396.8953.4136.8754.1737.5854.17142.42(A )I I I =-=Ð-Ð-»-Ð-=Ð''111122221110f f (j )(j )(j )(j )54.1737.58(2.19j15.4) 1.6396.89(1250j12600)21243.66 2.77(V)U I R X U I R X I R X I R X =+--+=+++=-Ð-´++д+»-Б’（2）简化等效电路如下图所示，将相关参数折算到高压侧来计算）简化等效电路如下图所示，将相关参数折算到高压侧来计算'sh 12 2.19 1.70 3.89()R R R =+=+=W'sh 1215.410.9526.35()X X X =+=+=W sh sh sh j 3.89j26.3526.6481.6()Z R X =+=+=аW 以'2U 为参考向量，设'26000 3.370202200(V)U =´Ð°=а'2218036.8753.41-36.87(A)3.37I I k Ð-°==»Ð°'1253.41-36.8753.41143.13(A)I I =-=-а=а'121sh202200(-53.41-36.8726.6481.6)-20220-1422.8444.7221254.59 2.7(V)U U I Z =-+=-а+а´Ð°=а=-а5-13 解：（1）归算到高压侧的参数）归算到高压侧的参数1N 2N /43.3A/1082.6A I I =1N 2N1000025400U k U ===由空载试验数据，先求低压侧的励磁参数由空载试验数据，先求低压侧的励磁参数'2f 00400 3.85(3.85(Ω)Ω)360UZ Z I »==»´'Fe 0f 222Δ38000.35(0.35(Ω)Ω)360p P R I I =»=»´''2'222f f f 3.850.35 3.83(3.83(Ω)Ω)X Z R =-=-»折算到高压侧的励磁参数为折算到高压侧的励磁参数为2'2f f 25 3.852406.25(2406.25(Ω)Ω)Z k Z ==´=2'2f f 250.35218.75(218.75(Ω)Ω)R k R ==´=2'2ff25 3.832393.75(2393.75(Ω)Ω)X k X ==´=由短路试验数据，计算高压侧室温下的短路参数由短路试验数据，计算高压侧室温下的短路参数sh sh sh440 5.87(5.87(Ω)Ω)343.3U Z I ==»´Cu sh sh 222sh1NΔ10900 1.94(1.94(Ω)Ω)343.3p P R I I =»=»´2222sh sh sh 5.87 1.94 5.54(5.54(Ω)Ω)X Z R =-=-» 换算到基准工作温度o75C 时的数值时的数值o shsh75C2287522875 1.94 2.37(2.37(Ω)Ω)22822820R R q ++==´»++o o2222sh sh75C sh75C2.37 5.54 6.03(6.03(Ω)Ω)Z R X =+=+» 额定短路损耗为额定短路损耗为o o 221N shN75C sh75C 3343.3 2.3713330.5(W)P I R ==´´= 短路电压（阻抗电压）为短路电压（阻抗电压）为o o 1N shN75C sh75C 43.3 6.03261.1(V)U I Z =´=´»o shN75C sh 1N 261.1100%100% 4.52%10000/3U u U =´=´» （2）满载（1b =）及2cos 0.8j =（滞后）时（滞后）时o 1N 2sh 2sh75C 1NΔ%(cos sin )100%43.3(2.370.8 5.540.6)100%10000/33.91%I U R XU b j j =+´=´´+´´»22N (1Δ)(1 3.91%)400384.4(V)U U U =-=-´»o o20shN75C2N 20shN75C3(1)100%cos 380013330.5(1)100%750100.8380013330.597.2%P P S P P b h b j b +=-´+++=-´´´++»（3）当o 0m shN75C38000.5313330.5P P b b ===»时maxN 2032(1)100%cos 223800(1)100%0.53750100.82380097.7%PS P h hb j ==-´+´=-´´´´+´»5-14 解：（1）归算到高压侧的短路参数）归算到高压侧的短路参数 变比1N 2N 600026.1230U k U ==» '22sh 1212 4.3226.10.006318.62(8.62(Ω)Ω)R R R R k R =+=+=+´»'22sh 12128.926.10.01317.76(17.76(Ω)Ω)X X X X k X =+=+=+´»2222sh sh sh 8.6217.7619.74(19.74(Ω)Ω)Z R X =+=+» （2）满载时，1b =。

第五章磁路与变压器习题参考答案第五章磁路与变压器习题参考答案一、填空题：1．变压器运行中，绕组中电流的热效应所引起的损耗称为损耗；交变磁场在铁心中所引起的损耗和损耗合称为损耗。

损耗又称为不变损耗；损耗称为可变损耗。

2．变压器空载电流的分量很小，分量很大，因此空载的变压器，其功率因数，而且性的。

3．电压互感器在运行中，副方绕组不允；而电流互感器在运行中，副方绕组不允许。

从安全的角度出发，二者在运行中，绕组都应可靠地接地。

4．变压器是能改变、和的的电气设备。

5．三相变压器的额定电压，无论原方或副方的均指其；而原方和副方的额定电流均指其。

6．变压器空载运行时，其是很小的，所以空载损耗近似等于。

7．电源电压不变，当副边电流增大时，变压器铁心中的工作主磁通Φ将基本维持不变。

二、判断题：1. 变压器的损耗越大，其效率就越低。

（）2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁损耗基本不变。

（）3. 变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。

（）4. 电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。

（）5. 互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。

（）6. 变压器是依据电磁感应原理工作的。

（）7. 电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制成。

（）8. 自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。

）9. 变压器的原绕组就是高压绕组。

（）三、选择题：1. 变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（）A、升高；B、降低；C、不变。

2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将）A、增大；B、减小；C、基本不变。

3. 电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（）A、原方匝数多，导线截面小；B、副方匝数多，导线截面小。

4. 自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（）A、公共部分电流太小；B、原副边有电的联系；C、原副边有磁的联系。

5.决定电流互感器原边电流大小的因素是（）A、副边电流；B、副边所接负载；C、变流比；D、被测电路。

PUcIo sR2 IΔFP e
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5.3 变压器
5.3.1 概述
变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电 子线路中应用广泛。 变压器的主要功能有：
变电压：电力系统 变电流：电流互感器 变阻抗：电子线路中的阻抗匹配
在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及 负载功率因数cos 一定时：
本章要求：
1. 理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的 基本知识；
2. 了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和 绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义；
3. 掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用；
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5.1 磁路及其分析方法
5.1 .1 磁场的基本物理量
1. 磁感应强度
磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整 齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴。
在没有外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴 排列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性。
磁
外
畴
磁
场
在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外 磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为 磁化。即磁性物质能被磁化。
6
5.1.2 磁性材料的磁性能
由于线圈电阻 R 和感抗X（或漏磁通）较小，
其电压降也较小，与主磁电动势 E 相比可忽略，故有
U E
U E 4 .4f4 N m 4 .4f4 N m S (B V)
式中：Bm是铁心中磁感应强度的最大值，单位[T]；
S 是铁心截面积，单位[m2]。
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5.2 .3 功率损耗
交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。
u1 i1 ( i1N1)