电工学唐介课后答案第5章习题
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第5章 变 压 器
5.4.4 某单相变压器容量为 10 kV· A，额定电压为 3 300/220 V。如果向 220 V、60 W的白炽灯供电，白炽灯能 装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯 供电，日光灯能装多少盏？
5.4.5 某50 kV· A、 6 600/220 V 单相变压器，若忽略电 压变化率和空载电流。求：(1) 负载是 220 V、40 W、功率 因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流 是多少？(2) 上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还 能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？
图 5.01 练习题 5.7.1的电路
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第5章 变 压 器
练习题解答
5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接 在220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输 出电压。求三个二次绕组的匝数。
【解】 U21 5 ×1200 ≈ 27 N21 = N = U1 1 220 U22 6.3 ×1200 ≈ 34 N22 = N1 = U1 220 U23 350 ×1200 ≈ 1 909 N23 = N = U1 1 220
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第5章 变 压 器
铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载 时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即 P0 = PFe，因此求得： P0 500 cos0 = = = 0.33 U1N I0 6600×0.23 U2N－U2 230－220 (3) △U% = U = = 4.3 230 2N (4) P2N = U2 I2N cos2 = ( 220×217.4 ×0.85 ) W = 40 653.8 W P2N P2N ηN = = P2N + PCu +PFe P1 40 653.8 = = 95.4% 40 653.8 +1450 + 500
5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为 230， 二次绕组的匝数为 80，原配接 8 Ω 的扬声器，现改用 4 Ω 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？
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第5章 变 压 器
5.4.7 电阻值为 8 Ω 的扬声器，通过变压器接到 E = 10 V、R0= 250 Ω 的信号源上。设变压器一次绕组的匝 数为 500，二次绕组的匝数为 100。求：(1) 变压器一次侧 的等效阻抗模 | Z | ；(2) 扬声器消耗的功率。 5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1=1 000，接到 220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2= 500，接到 R = 4 Ω、 XL = 3 Ω 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1) 二次侧电 压U2 ； (2) 输出电流 I2 ；(2) 输出的有功功率 P2 。 5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分 别为：220 V 和 150 V· A， 127 V 和 100 V· A，36 V 和 50 V· A。求这三个绕组的额定电流。 5.6.1 某三相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。
第5章 变 压 器
练 习 题
5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在 220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V三种输出 电压。求三个二次绕组的匝数。 ……
5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次 绕组的额定电压为 220/55 V。求一次绕组的匝数。 5.4.3 已知某单相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 6 600/230 V，空载电流为额定电流的3%，铁损耗为 500 W， 满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载供电时，满 载时的二次侧电压为 220 V。求：(1) 一、二次绕组的额定 电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率； (4)满载时的效率。
【解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。 3 SN 50 × 10 (1) I1N = = A = 7.58 A U1N 6600 3 SN 50 × 10 I2N = = A = 217.4 A U2N 230 (2) I0 = 3% I1N = 0.03×7.58 A = 0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗 只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032 = 0.0009，故空载时的
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第5章 变 压 器
5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kV· A，Y,d 接法，额 定电压为 35/10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、 相电流和线电流。 5.6.3 某三相变压器的容量为 75 kV· A，以 400 V 的线电 压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻为 2Ω ，感抗为 1.5 Ω 。问此变压器能否负担上述负载？ 5.6.4 有一台三相变压器 SN = 150 kV· A，U1N = 6.3 kV， U2N = 0.4 kV ，负载的功率因数 为 0.8（电感性），电压变化率 5 为 4.5 %。求满载时的输出功率。 1 5.7.1 试判断图 5.01 中 6 2 各绕组的极性。 7 3 4
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第5章 变 压 器
5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二 次绕组的额定电压为 220/ 55 V。求一次绕组的匝数。
【解】
U1N 220 ×400 = 1 600 N1 = N2 = U2N 55
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第5章 变 压 器
5.4.3 已知某单相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 6 600/230 V，空载电流为额定电流的 3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载 供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：(1) 一、二次 绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率； (4)满载时的效率。
第5章 变 压 器
5.4.4 某单相变压器容量为 10 kV· A，额定电压为 3 300/220 V。如果向 220 V、60 W的白炽灯供电，白炽灯能 装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯 供电，日光灯能装多少盏？
5.4.5 某50 kV· A、 6 600/220 V 单相变压器，若忽略电 压变化率和空载电流。求：(1) 负载是 220 V、40 W、功率 因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流 是多少？(2) 上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还 能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？
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5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接 在220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输 出电压。求三个二次绕组的匝数。
【解】 U21 5 ×1200 ≈ 27 N21 = N = U1 1 220 U22 6.3 ×1200 ≈ 34 N22 = N1 = U1 220 U23 350 ×1200 ≈ 1 909 N23 = N = U1 1 220
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第5章 变 压 器
铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载 时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即 P0 = PFe，因此求得： P0 500 cos0 = = = 0.33 U1N I0 6600×0.23 U2N－U2 230－220 (3) △U% = U = = 4.3 230 2N (4) P2N = U2 I2N cos2 = ( 220×217.4 ×0.85 ) W = 40 653.8 W P2N P2N ηN = = P2N + PCu +PFe P1 40 653.8 = = 95.4% 40 653.8 +1450 + 500
5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为 230， 二次绕组的匝数为 80，原配接 8 Ω 的扬声器，现改用 4 Ω 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？
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5.4.7 电阻值为 8 Ω 的扬声器，通过变压器接到 E = 10 V、R0= 250 Ω 的信号源上。设变压器一次绕组的匝 数为 500，二次绕组的匝数为 100。求：(1) 变压器一次侧 的等效阻抗模 | Z | ；(2) 扬声器消耗的功率。 5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1=1 000，接到 220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2= 500，接到 R = 4 Ω、 XL = 3 Ω 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1) 二次侧电 压U2 ； (2) 输出电流 I2 ；(2) 输出的有功功率 P2 。 5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分 别为：220 V 和 150 V· A， 127 V 和 100 V· A，36 V 和 50 V· A。求这三个绕组的额定电流。 5.6.1 某三相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。
第5章 变 压 器
练 习 题
5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在 220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V三种输出 电压。求三个二次绕组的匝数。 ……
5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次 绕组的额定电压为 220/55 V。求一次绕组的匝数。 5.4.3 已知某单相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 6 600/230 V，空载电流为额定电流的3%，铁损耗为 500 W， 满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载供电时，满 载时的二次侧电压为 220 V。求：(1) 一、二次绕组的额定 电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率； (4)满载时的效率。
【解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。 3 SN 50 × 10 (1) I1N = = A = 7.58 A U1N 6600 3 SN 50 × 10 I2N = = A = 217.4 A U2N 230 (2) I0 = 3% I1N = 0.03×7.58 A = 0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗 只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032 = 0.0009，故空载时的
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第5章 变 压 器
5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kV· A，Y,d 接法，额 定电压为 35/10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、 相电流和线电流。 5.6.3 某三相变压器的容量为 75 kV· A，以 400 V 的线电 压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻为 2Ω ，感抗为 1.5 Ω 。问此变压器能否负担上述负载？ 5.6.4 有一台三相变压器 SN = 150 kV· A，U1N = 6.3 kV， U2N = 0.4 kV ，负载的功率因数 为 0.8（电感性），电压变化率 5 为 4.5 %。求满载时的输出功率。 1 5.7.1 试判断图 5.01 中 6 2 各绕组的极性。 7 3 4
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5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二 次绕组的额定电压为 220/ 55 V。求一次绕组的匝数。
【解】
U1N 220 ×400 = 1 600 N1 = N2 = U2N 55
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5.4.3 已知某单相变压器 SN = 50 kV· A，U1N /U2N = 6 600/230 V，空载电流为额定电流的 3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载 供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：(1) 一、二次 绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率； (4)满载时的效率。