变压器精选习题1

10.如下图所示为一理想变压器,n1为原线圈,接一 正弦交流电,n2=n3,在n2､n3两个线圈上分别获得 35 V电压,要想得到70 V电压,c､d､e､f怎样连接 ( )
•A.d､e连在一起,c､f为输出端 •B.c､f连在一起,e､d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
16.如右图所示,变压器输入电压U一定,原线圈匝数为n1, 两个副线圈的匝数是n2和n3,当把电热器接ab,cd空载时, 电流表读数是I2;当把一相同电热器接cd,ab空载时,电 流表读数是I3;把与上述相同的两个电热器同时接入ab､ cd,电流表读数为I1,求I1:I2:I3.
n2 解析 : 当电热器接ab时U ab U n1 U ab n2 U Iab R n1 R n2 I2 n1
D
19.（2011山东第20题）.为保证用户电压稳定在220V，变 电所需适时进行调压，图甲为变压器示意图。保持输入 电压不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某 此检测得到用户电压随时间t变化的曲线如图乙所示。以 下正确的是 （ ） A. u2 190 2 sin(50t )V B. u2 190 2 sin(100 t )V C.为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移 D.为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移
【答案】
ABD (1) 对电压大小，条件充分时只需副线圈匝数确定． (2)P1、P2、I1、I2的判断，往往都与R的大小有关，对P1、I1 的确定，需从P2、I2入手．
9.(2012· 高考福建卷)如图，理想变压器原线圈输入电压 u＝
Umsin ωt ，副线圈电路中 R0 为定值电阻， R 是滑动变阻 器． V1 和 V2 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表示； A1和 A2是理想交流电流表，示数分别用 I1和I2表示．下列说 法正确的是( ) A．I1和I2表示电流的瞬时值 B．U1和U2表示电压的最大值 C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
解析:灯泡中只L1正常发光,L2､L3不一定正常发光 P I1 0.4 A U1 由理想变压器电流关系得
n1I1=n2I2(I2为副线圈中总电流) I2=0.8 A 副线圈中R=242 Ω ∴U1=387.2 V ∴P入=U1I1=387.2×0.4 W≈155 W. 答案:155 W ∴U2=193.6 V
B
)
A.1100,360 B.1100,180
C.2200,180 D.2200,360
13.如右图所示为一理想变压器,n2=10 匝,n3=20 匝,L1和L2均是“220 V 15 W”的灯泡,与一匝
线圈相连的电压表,读数为11 V,那么变压器的实
18.75 际输入功率为___________W.
变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈上的电压，则(
)
A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大 B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗功率将 减小 C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大
U1 n1 S 由 a 合到 b 时， n1 减小而 U1 不变，由 ＝ 可 U2 n2 知，副线圈上的电压增大，负载 R 的电流 I2 增大， P2 增大， 【解析】 又由于 P1＝P2＝ U1I1，故 I1 增大， A 项正确．同理 S 由 b 合 到 a 时， P2 减小， B 项正确． P 上滑时，负载电阻 R 增大， U2 而 U1、U2 均不变，由 I2＝ 可知 I2 减小，又由于 n1、n2 均不 R I1 n2 U1 变， 由 ＝ 可知 I1 将减小，C 项错误．当 U1 增大时， 由 ＝ I2 n1 U2 n1 U2 I1 n2 可知 U2 也增大，I2＝ 增大，再由 ＝ 可知 I1 增大，D 项 n2 R I2 n1 正确．故选 ABD.
D．240 V,0.05 A
U1 n1 n1 解析：选 D.由 ＝ 得 U1＝ U2＝20× 12 V＝240 V， U2 n2 n2 P2 6＋6 I2＝ ＝ A＝ 1 A. U2 12 I1 n2 n2 1 由 ＝ 得 I1＝ I2＝ × 1 A＝0.05 A．故选 D. 20 I2 n1 n1
u
n1
A
n2
V
18.(福建第15题).图甲中理想变压器原、副线圈的匝 数之比n1:n2=5:1，电阻R=20Ω ，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 A.输入电压u的表达式u=20sin(50)V C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大 B.只断开S1后，L1、L2均正常发光 D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
4.如右图所示为一理想变压器和负载电阻R,下列 哪些做法可增加变压器的输入功率 (
BCD
)
•A.只减少副线圈匝数
•B.只减少原线圈匝数
•C.只增加副线圈匝数 •D.只减小R的阻值
5.
如图所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220 V， 9 W”、“12
有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V
1.如图所示为原、副线圈匝数可变的变压器．先保持原线圈 匝
数不变，使副线圈的匝数依次减少，电压表V1、V2的示数各
如何变化？再保持副线圈的匝数不变，使原线圈匝数依次减 少，电压表V1、V2的示数各如何变化？
U1 n1 提示：由 ＝ 知，输入电压和原线圈匝数不变时，减少副线 U2 n2 圈的匝数，输出电压将减小，即 V2 的示数减小；输入电压和 副线圈匝数不变时，减少原线圈的匝数，输出电压将增大， 即 V2 的示数增大．
【解析】 ＝ 12 V.
(1)由于两灯泡均正常发光，所以有 U2＝ 6 V， U3
U1 n1 U2 n2 根据原、副线圈电压与匝数的关系，由 ＝ 、 ＝ 得 U2 n2 U3 n3 U1 220 n1＝ n2＝ × 36＝ 1320(匝 ) 6 U2 U3 12 n3＝ n2＝ × 36＝ 72(匝 )． 6 U2 (2)由于 P 入 ＝ P 出， P 出＝ P2＋ P3，所以 P 入＝ P2＋ P3. P2＋ P3 9＋12 即 I1U1＝ P2＋P3，则 I1＝ ＝ A≈ 0.095 A. 220 U1
V 12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：
(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；
(2)原线圈中电流I1. 【思路点拨】 (1) 由于两组副线圈上的两个灯均正常发光，
所以两个副线圈输出的电压等于各自连接的灯的额定电压，
根据电压与匝数的正比关系即可求出原线圈的匝数n1和副线 圈的匝数n3. (2)根据输出功率与输入功率相等的关系可计算出原线圈上 的电流强度I1.
解析：选 C.交流电表的示数为有效值，故 A、B 两项均错误； P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不 U2 I1 n2 n2 变，U1、U2 均不变，所以 I2＝ 变大，由 ＝ 得 I1＝ I2 I2 n1 n1 R0＋ R 变大，故 C 项正确， D 项错误．故选 C.
提升能力
理想变压器的制约关系和动态分析 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 U1 决定，即 U2＝ n2 U1 /n1. 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＝ n2 I2 /n1 . 3．负载制约： (1)变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载决定， P2＝P 负 1＋P 负 2＋„ (2)变压器副线圈中的电流 I2 由用户负载及电压 U2 确定， I2 ＝ P2 /U2； (3)总功率 P 入 ＝P 线＋ P2 ， 即变压器的输入功率是由输出功率决 定的．
2 n2 U I ab 2 n1 R
当电热器接cd时,U cd U cd n3 U I cd R n1 R
2 n3 U I3 2 n1 R
n3 U n1
当ab､cd间同时接电热器 U'ab n2 U n1 I'ab n2 U n1 R U'cd n3 U n1 I'cd n3 U n1 R
6.(2012· 高考海南卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 20∶1 ，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 A ) B．240 V,0.025 A
C．120 V,0.05 A
)
•AB
12.(2010∙重庆)一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压 器副线圈烧坏.为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆 下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如
图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线
圈两端的电压为1 V.按理想变压器分析,该变压器烧坏前 的原、副线圈匝数分别为 (
811.(2009∙江苏高考)如图所示,理想变压器的原、副线圈 匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 u=20sin100πt V.氖泡在两端电压达到100 V时开始 发光.下列说法中正确的有 (
•A.开关接通后,氖泡的发光频率为 100 Hz •B.开关接通后,电压表的示数为100 V •C.开关断开后,电压表的示数变大 •D.开关断开后,变压器的输出功率 不变
BD
20．(江苏第13题)图为一理想变压器，ab为原线圈，ce 为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正 弦式交变电压的u-t图象如图所示。若只在ce间接一只 Rce=400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225 Ω的电阻, 两种情况下电阻消耗的功率均为80W。 (1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式； (2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1； (3)求ce和de 间线圈的匝数比。