一理想变压器原
变压器典型练习题6(有答案)
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。
2021年高考物理最新模拟题精练专题5.10 滑动变阻器、开关引起的理想变压器动态电路(基础篇)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第五部分交变电流专题5.10 滑动变阻器、开关引起的理想变压器动态电路(基础篇)一.选择题1.(2020贵州铜仁市一模)如图所示,一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连,副线圈与定值电阻R0和均匀密绕的滑线变阻器R串联。
若不考虑温度对R0、R阻值的影响。
在将滑动头P自a匀速滑到b的过程中A.原线圈输入功率变大B.原线圈两端电压变大C.R两端的电压变小D.R0消耗的电功率变小2.(2020天津12区县重点学校联考)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源,其电压U1会随着心跳频率发生变化。
如图所示,心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接,扬声器(等效为一个定值电阻)与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。
则()A.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,扬声器的功率变大B.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,原线圈电流I1变小C.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,扬声器获得的功率增大D.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,副线圈的电流I2增大3. (2020高考模拟示范卷1)如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为2∶1,原线圈接交流电u=20sin100 πt(V),保险丝的电阻为1 Ω,熔断电流为2 A,电表均为理想电表.下列说法正确的有A. 电压表V的示数为14.1 VB. 电流表A1、A2的示数之比为2∶1C. 为了安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为4 ΩD. 将滑动变阻器滑片向上移动,电流表A1的示数减小4.(2019江西南昌三模)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比为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的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光的功率为P,下列说法正确的是()A.输入电压u的表达式u=20sin50πtVB.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.4WC.只断开S2后,L1、L2的功率均为P/2D.只断开S2后,原线圈的输入功率为P/25. 如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表。
理想变压器的工作原理
理想变压器的工作原理
理想变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电能守恒定律。
变压器由两个螺绕在共享磁场内的线圈组成,一个主线圈叫做“一次线圈”,另一个辅助线圈叫做“二次线圈”。
一次线圈与电源相连,二次线圈与负载相连。
当交流电通过一次线圈时,它会产生一个交变磁场,变压器的核心通过磁感应的方式将这个磁场传递到二次线圈中。
根据法拉第电磁感应定律,当二次线圈中的磁场发生变化时,将会在其两端产生感应电动势,这导致电流在二次线圈内流动。
根据电能守恒定律,对于理想变压器来说,能量在变压器中保持不变。
因此,电源端的功率等于负载端的功率。
由于功率等于电压乘以电流,所以主线圈的电压与电流乘积等于辅助线圈的电压与电流乘积。
根据变压器线圈匝数比例的不同,可以实现电压的升降。
如果一次线圈的匝数比二次线圈的匝数多,那么输出电压将较高。
相反,如果一次线圈的匝数比二次线圈的匝数少,输出电压将较低。
理想变压器中,没有能量损耗和磁损耗,因此可以近似认为输入功率等于输出功率。
然而,在实际应用中,存在一定的能量损耗和磁损耗,这些损耗会导致变压器的效率降低。
高中物理-变压器练习题附答案
高中物理-变压器练习题附答案一、单选题1.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n ∶1,原线圈两端接入正弦交流电源,电压为u =U 0cos100πtV ,副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。
电动机线圈电阻为R ,当开关S 接通后,电流表读数为I ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,电动机带动一电阻为r 、质量为m 、长为l 的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v 匀速上升,重力加速度为g 。
下列判断正确的是( )A .电动机两端电压为IR ,其消耗的电功率为I 2RB .电动机的热功率为I 2R ,副线圈电压的有效值为0U nC .原线圈中的电流为nI ,副线圈电流的频率为50HzD .变压器的输入功率为2222B l v I R mgv r ++ 2.一种可调压变压器原理图如图所示,ab 为交变电压输入端,1T 为自耦调压器,P 为调压滑动触头;2T 为升压变压器,cd 为终端输出电压给负载R 供电。
忽略其他电阻与感抗等因素影响,调压器1T 与变压器2T 均视为理想变压器。
在ab 端输入电压不变的情况下,当滑动触头P 向下移动,则( )A .电流表1A 示数变大B .电流表2A 示数变小C .cd 端获得的电压变大D .cd 端获得的功率不变3.升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备,其工作原理简化如图所示。
某次外接调压器进行伏安特性试验,升流器第一级1T 的自耦线圈滑头P 位于线圈中点,2T 为第二级升流器,12T T 、均为理想变压器,不计线路电阻。
当采集负载R 的电流值为ab 输入端电流值的10倍时,则第二级升流器2T 的匝数比为( )A .1:5B .3:1C .4:1D .5:14.我国能源分布很不均匀,远距离大容量输电有着特别重要的意义。
远距离高压交流输电的示意图如图所示,变压器均为理想变压器,发电机的输出功率P 1= 1750kW ,发电机的输出电压U 1= 350V ,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线的总电阻r = 16Ω。
高中人教物理选择性必修二第3章第2节变压器
第三章 交变电流 第3节 变压器一、理想变压器及变压原理和规律1.理想变压器的特点(1)原、副线圈的电阻不计,不产生热量.(2)变压器的铁芯无漏磁,原、副线圈磁通量无差别.(3)变压器自身的能量损耗不计,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率. 2.工作原理原线圈上加交变电压时铁芯中产生交变磁场,即在副线圈中产生交变磁通量,从而在副线圈中产生交变电动势;当副线圈接负载时,副线圈相当于交流电源向外界负载供电.从能量转化角度看,变压器是把电能转化为磁场能,再将磁场能转化为电能的装置,一般地说,经过转化后电压、电流均发生了变化.3.电压关系由于不计原、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n 组线圈时,则有:U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3…4.功率关系对于理想变压器,不考虑能量损失,P 入=P 出. 5.电流关系由功率关系,当只有一个副线圈时,I 1U 1=I 2U 2,得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+…,得I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+….[特别提醒](1)变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用.(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周期和频率. (3)理想变压器关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值或最大值.瞬时值和平均值不成立 (4)变压器的输入功率总等于所有输出功率之和(5)变压器匝数多的接高压,导线细;匝数少的接低压,导线粗 6.制约关系(1)电压:副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定. (2)功率:原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定. (3)电流:原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定.【例题1】如图所示,理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a 和b .小灯泡a 的额定功率为0.3 W ,正常发光时电阻为30 Ω.已知两灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09 A ,可计算出原、副线圈的匝数比为________.流过灯泡b 的电流为________A.【答案】:10∶3 0.2[解析]根据P =U 2R 和P =I 2R 得灯泡a 两端的电压U 2=PR =0.3×30 V =3 V ,通过灯泡a 的电流I a=P R=0.330 A =0.1 A ,根据U 1U 2=n 1n 2得原、副线圈匝数之比n 1n 2=U 1U 2=103,根据I 1I 2=n 2n 1,得副线圈上的电流I 2=n 1n 2I 1=103×0.09 A =0.3 A ,根据I 2=I a +I b ,得流过灯泡b 的电流为I b =I 2-I a =0.2 A.【例题2】如图,理想变压器原线圈输入电压u =U m sin ωt ,副线圈电路中R 0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U 1和U 2表示;和是理想交流电流表,示数分别用I 1和I 2表示.下列说法正确的是( )A .I 1和I 2表示电流的瞬时值B .U 1和U 2表示电压的最大值C .滑片P 向下滑动过程中,U 2不变、I 1变大D .滑片P 向下滑动过程中,U 2变小、I 1变小 【答案】C[解析]交流电压表和交流电流表显示的示数都为有效值,A 、B 错误.由于输入端电压U 1和理想变压器匝数比不变,所以U 2不变.滑片P 向下滑动过程中,电阻变小,电流I 2变大,输出功率变大,则输入功率变大,电流I 1变大,C 正确,D 错误,故选C.【例题3】.(多选)(2016·高考全国卷Ⅲ)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )A .原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9【答案】:AD[解析]设灯泡的额定电压为U0,输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光,则变压器原线圈的电压为9U0,变压器原、副线圈的匝数比为9∶1,选项A正确,选项B错误;由9U0I a=U0I b得,流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍,根据P=UI,a、b灯泡的电功率之比为1∶9,选项C错误,选项D正确.1.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2.(多选)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关S闭合后()A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变3.如图所示,一只理想变压器,原线圈中有一个抽头B,使n1=n2,副线圈中接有定值电阻R.当原线圈从AC端输入电压为U的正弦交流电压时,副线圈中电流为I,当原线圈从AB端输入电压为U的正弦交流电压时,副线圈中电流为I′.那么I′与I的比值等于()A.4∶1B.1∶4C.2∶1 D.1∶24.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数为n 1=800和n 2=200的两个线圈,上线圈两端与u =51sin 314t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( )A .2.0 VB .9.0 VC .12.7 VD .144.0 V5.如图所示,一理想变压器原线圈匝数n 1=1 100匝,副线圈匝数n 2=220匝,交流电源的电压u =2202·sin 100πt (V),电阻R =44 Ω,电压表、电流表为理想电表,则下列说法不正确的是( )A .交流电的频率为50 HzB .电流表A 1的示数为0.2 AC .电流表A 2的示数为2 AD .电压表的示数为44 V6.如图所示为理想变压器,三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5 V 5 W ”字样,L 4标有“5 V 10 W ”字样,若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2和ab 间电压应为( )A .2∶1,25 VB .2∶1,20 VC .1∶2,25 VD .1∶2,20 V7.如图甲、乙所示的电路中,当A 、B 接有效值为10 V 的交流电压时,C 、D 间电压的有效值为4 V ;当M 、N 接10 V 直流电压时,P 、Q 间的电压也为4 V .现把C 、D 接4 V 交流电压,P 、Q 接4 V 直流电压,下列表示A 、B 间和M 、N 间电压的是( )A. 10 V ,10 VB. 10 V ,4 VC. 4 V,10 VD. 10 V,08、(多选)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其部分电路可简化为大电阻R 1与交流电源串联,该电源输出的电压有效值为U 0,如图所示,心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连,一个扬声器(可等效为一个定值电阻R 2)与该变压器的次级线圈相连.若R 2的功率此时最大,下列说法正确的是( )A .大电阻R 1两端电压为U 02B .理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为R 1R 2C .交流电源的输出功率为U 202R 1D .通过扬声器的电流为U 021R 1R 29.(多选)如图所示,L 1、L 2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 .甲图是电流互感器,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 A10.(多选)调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示.线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上.AB 间加上正弦交流电压U ,移动滑动触头P 的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表,滑动变阻器的滑动触头为Q .则( )A .保持P 的位置不动,将Q 向下移动时,电流表的示数变大B .保持P 的位置不动,将Q 向下移动时,电流表的示数变小C .保持Q 的位置不动,将P 沿逆时针方向移动时,电流表的示数变大D .保持Q 的位置不动,将P 沿逆时针方向移动时,电流表的示数变小11.如图所示,理想变压器输入的交流电压U 1=220 V ,有两组副线圈,其中n 2=36匝,标有“6 V ,9 W ”“12V ,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n 1和另一副线圈的匝数n 3; (2)原线圈中电流I 1.12.如图甲为一理想变压器,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ut 图象如乙图所示.若只在ce 间接一只R ce =400 Ω的电阻,或只在de 间接一只R de =225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式; (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I 1; (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de.1.【答案】:C【解析】: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;原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.2.【答案】:AD【解析】:交流电源的电压有效值不变,即V 1示数不变,因U 1U 2=n 1n 2,故V 2示数不变,V 1与V 2示数的比值不变,D 对.S 闭合使负载总电阻减小,I 2=U 2R ,所以I 2增大.因I 1I 2=n 2n 1,所以A 1示数增大,A 1与A 2示数的比值不变,A 对.3.【答案】:C【解析】:当电压由AC 端输入改为由AB 端输入后,副线圈上的电压加倍,电阻R 是定值电阻,所以副线圈中的电流加倍.4.【答案】:A【解析】:若未考虑铁芯的漏磁因素,上线圈电压有效值U 1=512V ≈36 V ,按变压器的变压比U 1U 2=n 1n 2得U 2=n 2n 1U 1=9.0 V ,而实际上副线圈磁通量Φ2<Φ1,由U =n ΔΦΔt 得U 1n 1>U 2n 2,则应选A.5【答案】:C【解析】:由交流电源的电压瞬时值表达式可知,ω=100π rad/s ,所以频率为50 Hz ,A 项说法正确;理想变压器的电压比等于线圈匝数比,即U 1U 2=n 1n 2,其中原线圈电压的有效值U 1=220 V ,U 2=n 2n 1U 1=44 V ,故D 项说法正确;I 2=U 2R =1 A, 故C 项说法错误;由电流比与线圈匝数比成反比,即I 2I 1=n 1n 2,所以I 1=n 2n 1I 2=0.2 A ,故B 项说法正确.6.【答案】:A【解析】:要使得L 1、L 2、L 3和L 4都正常发光,副线圈的电压应为10 V .若L 1也能正常发光,则原线圈的电流应是副线圈的12,所以由I 2I 1=n 1n 2可知n 1∶n 2=2∶1,再由U 1U 2=n 1n 2可知原线圈的电压为20 V ,U ab =U 1+U L1=25 V ,所以选项A 正确.7.【答案】:B【解析】:题图甲是一个自耦变压器,当A 、B 作为输入端,C 、D 作为输出端时,是一个降压变压器,两边的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,是一个升压变压器,电压比也等于匝数比,所以C 、D 接4 V 交流电压时,A 、B 间将得到10 V 交流电压.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通过,M 、P 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 直流电压时,M 、N 两端的电压也是4 V .如果M 、N 或P 、Q 换成接交流电压,上述关系仍然成立,因为在交流纯电阻电路中欧姆定律仍然适用.8、【答案】:ACD【解析】:设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为n 1、n 2,初级线圈和次级线圈的电流分别为I 1、I 2,R 2的功率为P ,则有P =I 22R 2=-I 21R 1+I 1U 0,由于此时扬声器有最大功率,则I 1=U 02R 1、I 2=U 021R 1R 2,选项D 正确;此时大电阻R 1两端电压I 1R 1=U 02,选项A 正确;理想变压器的初级和次级线圈的匝数比值为n 1n 2=I 2I 1=R 1R 2,选项B 错误;交流电源的输出功率为I 1U 0=U 202R 1,选项C 正确,故本题选A 、C 、D. 9.【答案】:AD【解析】:甲图是电压互感器,电表是电压表,故B 错误;根据匝数比U 1U 2=n 1n 2,有U 1=n 1n 2U 2=1001×220V =22 000 V ,故A 正确;乙图是电流互感器,电表是电流表,故C 错误;只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比I 1I 2=n 2n 1,有I 1=n 2n 1I 2=101×10 A =100 A ,故D 正确.10.【答案】:BC【解析】:当P 的位置不动时,U 2=n 2n 1U 1不变,将Q 向下移动,R 接入电路的阻值变大,由I 2=U 2R 知I 2减小,故选项B 正确;保持Q 的位置不动,R 接入电路的阻值就不变,将P 沿逆时针方向移动,则n 2增多,U 2增大,所以I 2也增大,故选项C 正确.11.【答案】:(1)1 320匝 72匝 (2)0.095 A 【解析】:(1)由于两灯泡均正常发光, 所以有U 2=6 V ,U 3=12 V根据原、副线圈电压与匝数的关系,由U 1U 2=n 1n 2,U 2U 3=n 2n 3得n 1=U 1U 2n 2=2206×36=1 320匝n 3=U 3U 2n 2=126×36=72匝.(2)由于P 入=P 出,P 出=P 2+P 3 所以P 入=P 2+P 3,即I 1U 1=P 2+P 3则I 1=P 2+P 3U 1=9+12220A ≈0.095 A.12.【答案】:(1)u ab =400sin 200πt V (2)0.28 A(3)43【解析】:(1)由乙图知ω=200π rad/s , 电压瞬时值 u ab =400sin 200πt V. (2)电压有效值U 1=U m2=200 2 V ,理想变压器P 1=P 2,原线圈中的电流I 1=P 1U 1≈0.28 A.(3)设ab 间匝数为n 1,根据变压器规律有 U 1n 1=U ce n ce ,U 1n 1=U den de , 由题意有U 2ce R ce =U 2deR de ,联立可得n cen de=R ce R de =43.。
理想变压器原理
理想变压器原理
理想变压器是一个理论模型,用于描述电能的传输和变换。
它基于一些理想的假设,包括:
1. 理想变压器没有漏磁,即没有磁场损耗和磁场泄漏。
2. 变压器的原/次线圈之间没有电阻和电容。
3. 变压器的铁芯没有磁滞和铁损耗。
4. 变压器工作过程中无功功率损耗。
根据这些假设,可以推导出理想变压器的工作原理如下:
当交流电流通过变压器的原线圈(也称为主线圈或输入线圈)时,产生的磁场会穿过变压器的铁芯,并在次线圈(也称为副线圈或输出线圈)中感应出一个电动势。
这个电动势的大小取决于变压器的变比,即原线圈的绕组数与次线圈的绕组数之比。
根据法拉第定律,电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
理想变压器的变比可以通过绕组比例来决定。
例如,如果原线圈绕组数是N1,次线圈绕组数是N2,那么变压器的变比就是
N1/N2。
根据电磁感应定律,当变比大于1时,变压器可以实
现升压;当变比小于1时,变压器可以实现降压。
理想变压器的工作只涉及磁耦合,没有能量损失。
这使得它在电力系统中广泛应用,用于变换高压输电线路的电压,以及在电子设备中用于进行信号转换和隔离。
总之,理想变压器的原理是通过电磁感应原理实现不同绕组间
电压的传递和变换,其核心思想是利用变比关系来实现电能的有效传输和转换。
理想变压器原理与公式总结
理想变压器原理与公式总结变压器的定义:为一组交变电压、电流变成另一组交变电压、电流提供能量转换途径的器件。
理想变压器的定义:在变压器定义的基础上,去除实际的影响因素,就是理想变压器。
而影响因素有如下几点:1、没有磁漏,即通过两绕组每匝的磁通量都一样;2、两绕组中没有电阻:从而没有铜损(即忽略绕组导线中的焦耳损耗);3、铁芯中没有铁损(即忽略铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗);4、原、副线圈的感抗趋于,从而空载电流趋于0。
满足这些条件的变压器就叫做理想变压器。
理想变压器的经典结构:初级线圈+闭合磁芯+次级线圈。
根据变压器经典结构图,可得知其工作的过程是:当初级线圈中通过交变的电流或电压时,闭合磁芯(铁芯)里面的磁通量发生变化,使次级线圈中感应出交变电流或电压。
由上述工作过程,带出了两个疑惑:1、为什么初级线圈中通过交变的电流或电压时,会使闭合磁芯(铁芯)里面的磁通量发生变化?2为什么闭合磁芯(铁芯)里面的磁通量发生变化会使次级线圈中感应出交变电流或电压。
解决问题1:其实,上述问题1可理解为,为什么“电可以变磁”?由此,可以引入一个故事。
奥斯特实验:通电导线周围存在着磁场的实验。
奥斯特实验内容:如果在直导线的附近,放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,磁针将发生偏转(两个磁体同性相斥,异性相吸原理)。
这一现象由丹麦物理学家奥斯特于1820年4月通过实验首先发现。
奥斯特实验表明表明通电导线周围和永磁铁体周围一样都存在磁场。
他的实验揭示了一个十分重要的本质-----电流周围存在磁场,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。
从判定电流周围磁场方向的安培定则-----右手螺旋定则认识磁场的方向性及磁感线的特征,在此基础上,通过了解环形电流、通电螺线管磁场的磁感线,以及条形体和马蹄铁形磁体磁场的方向性。
上述实验,解释了“电生磁”的道理。
那么,再联系我们的变压器的经典结构,会发现初级线圈和次级线圈是一种螺线圈得一种绕法,而不是直接放一条导线就行了的呢?首先,如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形的磁场,导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。
高二物理理想变压器试题
高二物理理想变压器试题1.如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器。
若已知甲的变压比为500:1,乙的变流比为200:l,并且已知加在电压表两端的电压为220V,通过电流表的电流为5A,则输电线的输送功率为()A.1.1×102W B.1.1×104W C.1.1×l06W D.1.1×108W【答案】D【解析】已知变压比为500:1,电压表示数为220V,故传输电压为:;已知变流比为200:1,电流表示数为5A,故传输电流为:;故电功率为:,故D正确。
【考点】考查了理想变压器2.(本题8分)某火力发电站通过燃烧煤来发电。
每秒烧煤800kg,已知每完全燃烧1 kg煤放热500 J,热能发电效率为0.6 。
电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,若发电机输出电压是240 V,升压变压器原副线圈的匝数之比为1:50,输电线的总电阻为5Ω,用户需要电压为220 V。
求:(1)输电线上损失的电功率为多少?(2)降压变压器的匝数比为多少?【答案】(1)2000W;(2)595:11【解析】(1)发电机输出功率升压变压器的输出电压为U2,,U2=1.2×104V输电线上损失的电功率:(2)降压变压器输入电压:U3=U2-U线=U2-I2R=1.2×104-20×5V=11900V降压变压器匝数比:【考点】远距离输电;变压器。
3.(14分)有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%。
发电机输出电压为350V,输电线的电阻为2Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求:(1)发电机的输出功率;(2)所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。
【答案】 (1) (2) ,【解析】(1)发电机的发电功率为: ,发电机的输出功率为:, (2)①有公式可得:,电线上损耗的电功率为: ,输送电流为:,所以②用户得到的功率为:则:【考点】本题考查了远距离输电;变压器的构造和原理。
变压器原理
变压器原理§变压器基本工作原理、结构与额定数据一、理想变压器的运行原理:{2111eeiu→→→φ·变压器电动势:匝数为N的线圈环链φ,当φ变化时,线圈两端感生电动势e的大小与N及dd tφ成正比,方向由楞次定律决定。
·楞次定律:在变化磁场中线圈感应电动势的方向总是使它推动的电流产生另一个磁场,阻止原有磁场的变化。
U2+-变压器的基本结构U1高U1+ e1=0一次侧等效电路(假定一次侧线圈电阻值为零)e22U2-e2=0二次侧等效电路·假设:1、一二次侧完全耦合无漏磁,忽略一二次侧线圈电阻;2、忽略铁心损耗;3、忽略铁心磁阻;4、1U为正弦电压。
·假定正向:电动势是箭头指向为高,电压是箭头指向为低。
·主磁通方向由一次侧励磁电流和绕组缠绕方向通过右手螺旋法则确定。
·一次侧感应电动势的符号:由它推动的电流应当与励磁电流方向相反,所以它的实际方向应当高电位在上,图中的假定正向与实际方向相反,故有dtd e 1Φ-=N 1 ·二次侧感应电动势的符号:由它推动的电流应当阻止主磁通的变化,即按右手螺旋法则应当产生与主磁通方向相反的磁通,按图中副方绕组的缠绕方向,它的实际方向也应当高电位在上,图中的假定正向与实际方向也相反,所以有dtd Ne 2Φ-=2,一二次侧感应电动势同相位。
而按照电路理论,有u e u e 1122=-=·变压器的电压变比21212121e U U E E N N e e K ====·因为假定铁心损耗为零,故有变压器一二次侧视在功率相等:2I =U I U 211,故e K I I 121= ·L e L LZ K I U Z , I U Z 21122===∧ ·变压器的功能是在实现对电压有效值变换的同时, 还实现了对电流有效值和阻抗大小的变换。
二、基本结构〖阅读〗 三、额定数据·S N :额定工况下输出视在功率保证值。
理想变压器原理
理想变压器原理理想变压器是一种理论模型,被用于描述换电站和电子设备中最基本的能源转换过程,即从一个交流电压到另一个交流电压的转换。
理想变压器的简单原理有助于理解电子电路中的电压和电流的传递方式。
理想变压器包含两个线圈,分别称为主线圈和副线圈。
主线圈和副线圈之间没有物理接触,它们通过铁芯相互联系。
当主线圈中通过一定的交流电流时,铁芯中将产生磁场。
副线圈被放置在铁芯的另一侧,因此,它将被磁场感应。
当主线圈中出现改变的电流时,会产生一个改变的磁场。
这个磁场经过铁芯传递给副线圈,副线圈中就会产生一个感应电动势,从而导致副线圈中的电流发生变化。
因此,理想变压器可以将一个电导率为V1的交流电源转换为电导率为V2的交流电源。
如果主线圈中的导线数比副线圈中的导线数多,那么理想变压器会将输入电压降低,同时对电流进行放大。
这一过程称为“步下”变压器。
反之,如果副线圈中的导线数比主线圈中的导线数多,理想变压器会将输入电压升高,同时对电流进行降低。
这一过程称为“步上”变压器。
理想变压器的原理清晰明了,但实际上,实际变压器与理想变压器之间存在一些差异。
实际变压器的线圈与铁芯之间的间隙导致了一些透磁系数的损失,这样就会导致变压器的效率降低。
此外,变压器还需要通过电源进行直流电阻的消耗、线缆漏耗和铁芯损耗。
这些因素都将导致实际变压器的效率下降。
实际变压器还受到电流和电压的波动的影响。
在高负载下,变压器的温度会升高,这样就会导致电容器中的电容变得不稳定。
在极端情况下,变压器可能会被烧毁。
为了减少这些问题,工程师通常会在变压器中使用特定材料,以提高其效率和稳定性。
一些材料如铜和铝被广泛用于制造变压器中的导线和线缆。
铁芯通常由硅钢制成,以最大限度地减少能量损失。
虽然实际变压器与理想变压器之间存在差异,但理想变压器的原理是我们理解变压器和电子电路的基础所在。
随着现代电子技术的发展,变压器的应用范围变得越来越广,如在家庭电器、工业机械和发电厂中,都可以看到应用变压器的身影。
理想变压器的原理
理想变压器的原理变压器是一种用来改变交流电压的电气设备,它通过电磁感应原理来实现输入电压和输出电压之间的转换。
理想变压器是指在理想条件下工作的变压器,它不存在能量损耗,磁芯没有磁滞和涡流损耗,绕组没有电阻损耗,可以实现输入输出电压的完全转换。
理想变压器的原理可以通过简单的电磁感应定律来解释。
当交流电通过主绕组时,产生的磁场会穿过副绕组,从而在副绕组中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,与绕组的匝数成正比。
因此,可以通过改变主绕组和副绕组的匝数比来实现输入输出电压的变换。
在理想变压器中,输入电压和输出电压之间的关系可以通过匝数比来表示。
设主绕组的匝数为N1,副绕组的匝数为N2,则输入电压与输出电压的关系可以表示为:V1 / V2 = N1 / N2。
这个关系表明了输入输出电压与匝数比的关系,当匝数比增大时,输出电压也会相应增大;当匝数比减小时,输出电压也会相应减小。
这就是理想变压器实现电压变换的基本原理。
除了电压变换外,理想变压器还可以实现电流变换。
根据电压和电流的关系,可以得出理想变压器输入输出电流的关系:I1 / I2 = N2 / N1。
这个关系表明了输入输出电流与匝数比的关系,当匝数比增大时,输入电流也会相应增大;当匝数比减小时,输入电流也会相应减小。
因此,理想变压器不仅可以实现电压变换,还可以实现电流变换,从而实现功率的匹配。
总之,理想变压器的原理是基于电磁感应定律和匝数比的关系,通过改变主绕组和副绕组的匝数比来实现输入输出电压和电流的变换。
虽然在实际应用中不存在完全理想的变压器,但理想变压器的原理对于理解和分析实际变压器的工作原理具有重要的指导意义。
高二物理理想变压器试题答案及解析
高二物理理想变压器试题答案及解析1.如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比n1:n2= 4:1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合电路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数是12mA,那么安培表A2的读数为( )A.0B.3mA C.48mA D.与R值大小无关【答案】A【解析】由于直导线AB匀速运动,则AB切割磁场产生的电流时恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,即安培表的读数为0.故选:A.【考点】考查了理想变压器2.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关,灯泡正常发光。
若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则()A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.05AC.U=110V,I=0.2A D.U=110V,I=0.2A【答案】A【解析】由于灯泡正常发光,故副线圈的电压为220V,由于原副线圈的匝数比为1∶2,故原线圈的电压为110V,所以电压表的示数为110V,原副线圈的功率相等,故电流表的示数为I==0.2A,故A正确。
【考点】变压器的有关计算。
3.有些机床为了安全,照明电灯用的电压是36V,这个电压是把380V的交流电压经变压器降压后得到的。
将变压器视为理想变压器,如图所示,如果原线圈是1140匝,则副线圈的匝数是匝,变压器原、副线圈的电流之比为。
【答案】108;9:95。
【解析】由于原线圈的电压为380V,副线圈的电压为36V,则原副线圈的匝数之比为,故副线圈的匝数n2==108匝;变压器原、副线圈的电流之比为9:95。
【考点】变压器。
4.如图所示,为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计。
理想变压器原理
理想变压器原理
理想变压器基本原理
变压器是电力系统中常用的电力变换设备,它通过改变交流电压的大小,实现电能的传输和配电。
理想变压器是指在不考虑能量损耗和磁漏的情况下,变压器的电特性完全符合理论模型。
理想变压器的原理基于电磁感应定律和法拉第电磁感应定律。
变压器由一个主线圈(也称为原线圈或一次线圈)和一个副线圈(也称为次线圈或二次线圈)组成。
主线圈和副线圈通过铁芯(通常为铁心或硅钢片)连接在一起。
当主线圈中有交变电流流过时,产生的交变磁场穿过铁芯并感应到副线圈中。
通过法拉第电磁感应定律,副线圈中就会产生感应电动势,进而产生电流。
由于主线圈和副线圈的匝数比例不同,所以副线圈中产生的电压和电流与主线圈中的电压和电流之间存在着比例关系。
理想变压器的输出电压与输入电压之间的关系由变压器的变压比决定,变压比可以表示为:
变压比 = (副线圈匝数 / 主线圈匝数)
根据变压比的不同,可以实现输出电压的升高或降低。
如果变压比大于1,则输出电压会升高;如果变压比小于1,则输出
电压会降低。
需要注意的是,理想变压器的原理只适用于理论模型,实际变压器在工作过程中会存在能量损耗和磁漏等因素,因此实际的变压器效率会存在一定的损耗。
理想变压器的原理
理想变压器的原理理想变压器是一种能够改变交流电压大小的电气设备,其工作原理基于电磁感应定律和能量守恒定律。
理想变压器由两个线圈(即原边线圈和副边线圈)和一个铁芯组成,通过电磁感应作用将输入电压转换为输出电压。
首先,当原边线圈通电时,产生的磁场会穿过铁芯,并感应出副边线圈中的电动势。
根据电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,因此当原边线圈中的电流改变时,就会产生感应电动势。
这样,原边线圈中的交流电流就会在铁芯中产生交变磁场,从而感应出副边线圈中的电动势。
其次,根据能量守恒定律,理想变压器中输入功率等于输出功率。
即输入电压乘以输入电流等于输出电压乘以输出电流。
因此,理想变压器能够实现输入电压和输出电压之间的比例变化,而不改变输入功率和输出功率的大小。
这就是理想变压器的原理之一。
另外,理想变压器还具有能量传递和隔离的功能。
通过铁芯的传导,原边和副边之间的能量可以进行高效地传递,同时也能够实现输入端和输出端的电气隔离,保证了电路的安全性。
总的来说,理想变压器的原理是基于电磁感应定律和能量守恒定律,通过原边线圈和副边线圈之间的电磁感应作用,实现输入电压和输出电压之间的比例变化,同时实现能量传递和隔离的功能。
这种原理不仅在电力系统中有着重要的应用,而且也在各种电子设备中起着至关重要的作用。
理解理想变压器的原理,对于电气工程师和电子技术人员来说是至关重要的,因为它涉及到了电路设计、能量转换和电气安全等方面的知识。
在实际应用中,由于理想变压器的理论假设并不完全符合实际情况,因此在设计和使用时需要考虑一些非理想因素,如线圈的电阻、铁芯的磁滞损耗和涡流损耗等。
这些因素会对变压器的性能产生影响,需要在实际工程中进行合理的补偿和控制。
总之,理想变压器的原理是基于电磁感应和能量守恒的基本定律,通过原边线圈和副边线圈之间的电磁感应作用,实现输入电压和输出电压之间的比例变化,同时具有能量传递和隔离的功能。
在实际应用中,需要考虑非理想因素对变压器性能的影响,进行合理的设计和控制。
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—13.5变压器的原理及计算
2021年高考物理一轮复习考点过关检测题13.5变压器的原理及计算一、单项选择题1.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压)(V)u tπ=。
副线圈所接电阻的阻值R=100Ω,则()A.通过电阻的电流是22AB.交流电的频率是100HzC.与电阻并联的电压表的示数是100VD.变压器的输入功率是484W2.一理想变压器变压比为20:1,只将变压器的副线圈拆去27匝,当原线圈接入220V电压时,输出电压为8V,则该变压器副线圈拆之前的匝数应为()A.66匝B.99匝C.132匝D.264匝3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。
若发电机线圈的转速变为原来的12,则()A.R消耗的功率变为12P B.电压表V的读数变为12UC.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变4.家用燃气热水器点火装置的原理可简化如图,将家用交流电u sin314t(V)接入理想变压器原线圈,原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
己知点火针与感应针之间的电压瞬时值大于2000V,就会引发火花,点燃气体。
以下判断正确的是( )A .原线圈中磁通量的变化率大于副线圈B .由原理简化图可知,点火针的电势始终比感应针高C .原、副线圈变压器的匝数比可以为1218n n = D .变压器的输入功率与输出功率之比1122P n P n = 5.如图所示,理想变压器三个线圈的匝数比123::10:5:1n n n =,其中匝数为1n 的原线圈接到220V 的交流电源上,匝数为2n 和3n 的两个副线圈分别与电阻23R R 、组成闭合回路.已知通过电阻3R 的电流3=2I A ,电阻2=110R Ω,则通过电阻2R 的电流2I 和通过原线圈的电流1I 分别是( )A .10,12A AB .10,20A AC .1,0.7A AD .1,3A A6.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=10:1,原线圈输入交变电压u=sinl00πt(V),在副线圈中接有理想交流电流表、阻值为22Ω的定值电阻R 和电容器C .下列说法中正确的是( )A .电阻R 中电流方向1s 内变化50次B .电流表示数是1AC .电阻R 消耗的电功率为22WD .电容器的耐压值至少是22V7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,R 1、R 2、R 3为三只阻值均为10Ω的相同电阻,C 为电容器,输入端接入如图乙所示的交变电压。
《易错题》高中物理选修二第三章《交变电流》检测题(答案解析)(4)
一、选择题1.(0分)[ID:128881]如图所示,单匝线框在匀强磁场中匀速转动,周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线框电阻为2 Ω。
若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。
则下列说法正确的是()A.线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB.线框中感应电流的有效值为 2AC.线框在图示的位置磁通量变化率为零D.从图示位置开始计时,在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ(W b)2.(0分)[ID:128870]如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电压两端,三只灯泡亮度相同。
若接在220V,60Hz的交变电压两端,则()A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变,b变亮,c变暗D.a亮度不变,b变暗,c变亮3.(0分)[ID:128849]对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象,下列说法中正确的是()A.电流大小变化,方向不变,是直流电B.电流大小、方向都变化,是交流电C.电流的周期是0.2s,最大值是0.2AD.电流做周期性变化,是交流电4.(0分)[ID:128846]如图所示,一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝,副线圈的匝数为100 匝,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨间距为 L=0.4m.导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻R =20Ω,图中交流电压表为理想电压表.导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场.导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为:v =5s in10πt (m/s),则下列说法正确的是( )A.水平外力为恒力B.电压表的示数为52VC.R 的功率为 0.2WD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s5.(0分)[ID:128842]如图所示,一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电,副线圈接有电阻R1、光敏电阻R2(阻值随光照增强而减小),开关K开始时处于闭合状态,下列说法正确的是A.当光照变弱时,变压器的输入功率增加B.当滑动触头P向下滑动时,电阻R1消耗的功率增加C.当开关K由闭合到断开,原线圈中电流变大D.当U增大时,副线圈中电流变小6.(0分)[ID:128840]如图所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO'与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动,若从图示位置开始计时,并规定→→→→为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是()电流方向沿a b c d aA.B.C.D.7.(0分)[ID:128834]图为远距离输电的电路原理图,则下列判断正确的是()A.U1>U2B.U2=U3C.I4<I2D.I1>I28.(0分)[ID:128826]如图所示,标有“220V,40W”的灯泡和标有“20μF 360V”的电容器并联到交流电源上,V 为理想交流电压表,交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示,闭合开关 S。
电路原理 理想变压器原边化副边
电路原理理想变压器原边化副边
(实用版)
目录
1.理想变压器的概念
2.理想变压器的原边化副边
3.理想变压器的电压和电流关系
4.理想变压器的应用
正文
一、理想变压器的概念
理想变压器是指没有电功损失的变压器,即输入功率等于输出功率。
在处理理想变压器的题目时,需要分清变化物理量之间的决定关系:输入电压决定输出电压(电压比等于线圈的匝数比);输出功率决定输入功率(当只有一个副线圈有输出功率时,才满足电流比等于线圈匝数的反比);输出电流决定输入电流,其具体关系根据功率寻找等式。
二、理想变压器的原边化副边
在理想变压器中,原边和副边的电压、电流关系是非常重要的。
原边化副边的意思是,将原边的电压、电流转化为副边的电压、电流。
例如,当输入电压减为原来的 1/4 时,输出电压也减为原来的 1/4,根据功率公式 pu 平方/r,则电阻不变。
三、理想变压器的电压和电流关系
理想变压器的电压和电流关系可以通过以下公式表示:
1.输入电压/输出电压 = 输入匝数/输出匝数
2.输入电流/输出电流 = 输出匝数/输入匝数(当只有一个副线圈有输出功率时)
通过这两个公式,我们可以计算出理想变压器中的电压和电流关系。
四、理想变压器的应用
理想变压器在实际应用中并不存在,但是它是我们理解变压器原理的重要模型。
在实际变压器中,由于存在电阻、电感等因素,电能会有一定的损失。
但是,当我们需要分析变压器的电压、电流关系时,理想变压器模型可以帮助我们简化问题,更容易地理解和计算。
总之,理想变压器是一种没有电功损失的变压器,它有助于我们理解变压器的原理和电压、电流关系。
物理题变压器
变压器一、多选题1、如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源2202sin100πab u t =,一个二极管和阻值R 为2Ω的负载电阻串联后接到副线圈的两端。
假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大。
用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为ab U 和cd U ,则( ) A.:10:1ab cd U U = B.负载电阻的电流为112A 2C.电流表的读数为11A 10D.变压器的输入功率为121W2、如图所示,理想变压器的原线圈与二极管一起接在2202sin100π()u t V =的交流电源上,副线圈接有55 R =Ω的电阻,原、副线圈匝数比为2:1.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大,电流表为理想电表。
则( )A.原线圈的输入功率为220 WB.副线圈的输出功率为110 WC.副线圈的电流为1 AD.将二极管短路,电源的输出功率变为原来的两倍3、图甲电路中的变压器为理想变压器,原线圈所加电压如图乙所示。
已知理想电流表的示数为2A 2,定值电阻R 的阻值为110 Ω,原线圈接有理想二极管。
则下列说法正确的是( )A.流过定值电阻的电流方向不变B.理想变压器原线圈的输入功率为552WC.理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1D.将二极管换为额定功率为55W 2的灯泡,若R 消耗的电功率变为原来的12,则灯泡恰能正常发光4、如图甲所示,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压1sin m u U t ω=,在副线圈的输出端串接上一只理想整流二极管D 和滑动变阻器R ,则( ) A.当滑片P 上移时,原线圈中的电流I 1变大B. 当滑片P 上移时,原线圈的输入功率变小C. 当拿掉二极管后,副线圈中的交流电周期与原来相同D. 保持滑片P 不动,R 上电流有效值是无二极管时的225.(0分)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,原线圈接的交流电,电阻,D 为理想二极管,则A .二极管的反向耐压值应大于B .电阻两端电压为25VC .通过副线圈的电流为1AD .原线圈的输入功率为50W6、如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ,原线圈通过一理想电流表A 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的两端。
物理理想变压器试题
物理理想变压器试题1.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡 L能发光。
要使灯泡变亮,可以采取的方法有()A.向下滑动P B.滑动变阻器滑片向下滑动C.减小交流电源的频率D.增大电容器C的电容【答案】D【解析】副线圈的滑片P向下滑动时,副线圈的匝数减少,根据变压规律知副线圈的电压减少,故灯泡要变暗,所以A错误;若滑动变阻器滑片向下滑动,则滑动变阻器连入电路的阻值减小,的电压增大,故并联电路的电压减小,灯泡L的电流减回路的总电阻减小,所干路电流增大,R小,变暗,故B错误;若减小交流电源的频率,根据知,电容器对交流电的阻碍作用的电压减小,增大,相当于电容器连入电路的阻值增大,所以回路总电阻增大,干路电流减小,R并联电路的电压增大,所以滑动变阻器的电流增大,再根据,可得灯泡的电流较小,故灯泡变暗,所以C错误;若增大电容器的电容,根据知,电容器对交流电的阻碍作的电压增用减小,相当于电容器连入电路的阻值减小,所以回路总电阻减小,干路电流增大,R大,并联电路的电压减小,所以滑动变阻器的电流减小,再根据,可得灯泡的电流增大,故灯泡变亮,所以D正确。
2.如图所示的变压器,接如图甲所示的交流电时,灯泡正常发光,电容器能正常工作,现将电源换成如图乙所示的交流电,则()A.由于乙交变电流的周期变短,电流变化的比第一次快,产生的感应电动势比第一次大,因此灯泡比第一次亮B.由于乙的频率比甲的大,因此电容器有可能被击穿C.无论接甲,还是接乙电源,若滑动触头P向上移动,灯泡都变暗D.若将原线圈n的匝数增加,灯泡消耗的功率将变小1【答案】CD【解析】由于两个电源的的效值相同,因此经同一个变压器后,加在灯两端的电压相同,因此灯的亮度相同,A错误;同样加在电容器两端的也电压相同,电容器仍能正常工作,B错误;若向上移动滑动变阻器的触头P,使接在电路中的滑动变阻器的阻值增加,导致加在电灯两端的电压降低,因此两种情况下灯的亮度都变暗,C正确;若将线圈匝增加,根据可知,副线圈电压降低,因此灯泡消耗的能率减小,D正确。
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分类练习10----交变电流
一、单选题
1、一理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图所示。
副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。
则D(08北京卷)
A .流过电阻的电流是20 A
B .与电阻并联的电压表的示数是100 2 V
C .经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D .变压器的输入功率是1×103W
2、一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈接有可调电阻R 。
设原线圈的电流为I 1,输入功率为P 1,副线圈的电流为I 2,输出功率为P 2。
当R 增大时
A .I 1减小,P 1增大
B .I 1减小,P 1减小 B(08天津卷)
D .I 2增大,P 2减小 D .I 2增大,P 2增大
3、如图a 所示,一矩形线圈abcd 放置在匀 强磁场 中,并绕过ab 、cd 中点的轴OO′以角速
度ω逆时针匀速转动。
若以线圈平面与磁场夹角45θ︒
=时(如图b )为计时起点,并规定当电流自a 流向b 时电
流方向为正。
则下列四幅图中正确的是D (08宁夏卷)
4、小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R =10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下
列说法正确的是C (08广东卷)
A .交变电流的周期为0.125
B .交变电流的频率为8Hz
C .交变电流的有效值为2A
D .交变电流的最大值为4A
5、电阻R 1、R 2交流电源按照图1所示方式连接,R 1=10Ω,R 2=20Ω。
合上开关后S 后,通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 变化的情
况如图2所示。
则B (07北京卷)
A .通过R 1的电流的有效值是1.2A
B .R 1两端的电压有效值是6V
C .通过R 2的电流的有效值是
D .R 2两端的电压有效值是
6、如图是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器,已知变压器原线圈与副线圈匝数比20
121=n n ,加在原线圈的电压为t u π100sin 3111=(V ),霓虹灯正常工作的电阻R=440k Ω,I
1、I 2表示原、副线圈中的电流,下列判判断正确的是
A(07广东卷)
A .副线圈两端电压6220V ,副线圈中的电流14.1mA
B .副线圈两端电压4400V ,副线圈中的电流10.0mA
C .I 1<I 2
D .I 1>I 2
7、某变压器原、副线圈匝数比为55︰9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是D(07山东卷)
A .输出电压的最大值为36V
B .原、副线圈中电流之比为55︰9
C .变压器输入、输出功率之比为55︰9
D .交流电源有效值为220V ,频率为50Hz
8、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源
电动势随时间变化的规律如图所示。
下列说法正确的是C(07天津卷)
A .电路中交变电流的频率为0.25 Hz
B .通过电阻的电流为2A
C .电阻消耗的电功率为2.5 W
D .用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
9、一气体放电管,当其两电极间的电压超过5003V 时,就放电而发光。
在它发光的情况下逐渐降低电压,要降到5002V 时才熄灭。
放电管两电极不分正负。
现有一正弦交流电源,输出电压峰值为1000V ,频率为50Hz 。
若用它给上述放电管供电,则在一小时内放电管实际发光的时间为B(08灾区卷)
A .10分钟
B .25分钟
C .30分钟
D .35分钟
10、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V ,60 W”灯泡一只,且灯光正常发光。
则C(06四川卷)
A.电流表的示数为
22023 A B.电源输出功率为1 200W C.电流表的示数为220
3 A D.原线圈端电压为11 V 二、多选题
1、如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R
2、R 3和R 4均为固定电阻,开关S
U
1和U 2;
I 1、I 2和I 3。
现断开S ,U 1数值不变,下列推断中正确
的是BC(08四川卷)
A .U 2变小、I 3变小
B .U 2不变、I 3变大
C .I 1变小、I 2变小
D .I 1变大、I 2变大
2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。
由图可知BD(07宁夏卷)
A .该交流电的电压瞬时值的表达式为u =100sin(25t)V
B .该交流电的频率为25 Hz
C .该交流电的电压的有效值为
D .若将该交流电压加在阻值
R
=100
Ω的电阻两端,则
电阻消耗的功率时50 W
三、填空题 1、如图所示,自耦变压器输入端A 、B 接交流稳压电源,其电压有效值U AB =100V ,R 0=40 ,当滑动片处于线圈中点位置时,C 、D 两端电压的有效值U CD 为___________V ,通过电阻R 0的电流有效值为_____________A 。
200,5(07上海卷)
2、.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l 和n 2, 当负载电阻R 中流过的电流为I 时,原线圈中
流过的电流为 ;现减小负载电阻R 的阻值,则
变压器的输入功率将 (填“增大”、“减小”
或“不变”)
n 2I n 1
,增大(06上海卷)
-2 s
四、计算题
1、某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω。
(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5000高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,求用户得到的电压。
(08上海卷)(1)16.62kW(2)226.18V。