第二章 习题课(二) 变压器及电能的输送

[课时作业]

一、单项选择题

1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是()

A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1

B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等

C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1

D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10∶1

解析：对理想变压器，无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．只有B项正确．

答案：B

2．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()

A．由功率P＝U2

R知，应降低输电电压，增大导线电阻

B．由P＝IU知，应低电压小电流输电

C．由P＝I2R知，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对

解析：输电时导线上损失的电压ΔU＝IR，它不同于输电电压，P＝U2

R

或P＝IU

中的U应为导线上损失的电压，故A、B错；导线上功率的损失为发热损失，即P＝I2R，故C正确．

答案：C

3．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 V

C．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：D

4．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1 100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失可降为()

A．3.3 kW B．1.1 kW

C．30 kW D．11 kW

解析：由P＝UI，ΔP＝I2R得ΔP＝P2

U2R，当输送电压增大为原来3倍时，线路损

失变为原来的1

9

，即ΔP＝1.1 kW.

答案：B

5.在如图所示的电路图中，变压器是理想变压器，原线圈匝数n1＝

600匝，装有0.5 A的保险丝，副线圈的匝数n2＝120匝．要使整个

电路正常工作，当原线圈接在180 V的交流电源上时，则副线圈()

A．可接耐压值为36 V的电容器

B．可接“36 V,40 W”的安全灯两盏

C．可接电阻为14 Ω的电烙铁

D．可串联量程为3 A的电流表测量其电路的总电流

解析：根据U1

U2

＝n1

n2

得U2＝n2

n1U1＝

120

600×180 V＝36 V，又由

I1

I2

＝n2

n1

，在保险丝安全

的条件下，副线圈中允许流过的最大电流为I2＝n1

n2I1＝600

120×0.5 A＝2.5 A，最大

输出功率P m＝2.5 A×36 V＝90 W，B选项正确．而交变电压的有效值为36 V，那么其最大值一定大于36 V，所以A项错误．接14 Ω的电烙铁时，流过电烙铁

的电流将达到I2′＝36

14A>2.5 A，C项不正确．串联电流表时会因电流过大烧毁电流表或烧断保险丝，D项错误．

答案：B

二、多项选择题

6.如图所示，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交流电，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( ) A ．原线圈匝数n 1增加 B ．副线圈匝数n 2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 2

2

n 21R

又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 21n 2

2

n 21

R

分析可得选项B 、D 正确． 答案：BD

7．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，发热功率为ΔP ；除冰时，输电线上的发热功率需变为9ΔP ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( ) A ．输电电流为3I B ．输电电流为9I C ．输电电压为3U

D ．输电电压为1

3U

解析：输电功率P ＝UI ，输电线电阻为R ，则ΔP ＝I 2

R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2

R ，除冰时，输电线

上的发热功率为9ΔP ，输电功率保持不变，那么输电电流应变为3I ，或者输电电压变为1

3U ，A 、D 正确． 答案：AD

8.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是( )

A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小

B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小

C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大

D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小

解析：改变开关的位置就是改变副线圈匝数，当副线圈匝数减少时，副线圈两端电压减小，R上消耗的功率减小，电流也减小，原线圈中电流也减小；当电压和副线圈都不发生变化时，调节滑动变阻器向上滑动，则电阻减小，输出电流增大，输入电流也增大．

答案：BC

9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶5，原线圈两端的交流电压为u＝202sin 100πt 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

解析：变压器不能改变交变电流的频率，T＝2π

ω

＝2π

100πs＝0.02 s，f＝

1

T

＝50 Hz，

因为一个周期内氖泡发光2次，故开关接通后，氖泡的发光频率为100 Hz，A

项正确；电压表的示数是有效值，U1＝202

2V＝20 V，U2＝

n2

n1U1＝100 V，B项

正确；不论开关是否断开，电压表示数不变，C项错误；开关断开后，变压器的输出功率减小，D项错误．

答案：AB

10．为保证用户电压稳定在220 V，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u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是()