(完整版)变压器的动态分析(有答案)

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r s o 对变压器动态分析的考查

1、

如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关S 原来闭合，且R 1＝R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U 、交流电流表的示数I

、电阻

R 1上的功率P 1及该变压器原线圈的输入功率P 的变化情况正确的是

( )

A ．U 增大

B ．I 增大

C ．P 1减小

D ．P 减小

答案　AD

解析　开关S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压U 2不变，则输出电流I 2变小，R 上的电压变小，R 1上的电压U 变大，电阻R 1上的功率

P 1＝＝，R 1不变，U 变大，则P 1增大，故A 正确，C 错误．由电流与匝数的关U 2R 1

R 1U 2

R 1系可知电流表的示数I 减小，B 错误．输出功率P 出＝I 2U 2，U 2不变，I 2减小，则P 出减小，输入功率等于输出功率，所以D 正确．2、(2012·福建理综·14)如图所示，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

解析　电路中交流电表的示数为有效值，故A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源和原、副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝变大，由

U 2

R 0＋R ＝，得I 1＝I 2变大，故C 项正确，D 项错误．I 1

I 2n 2

n 1n 2n 1答案　C

3、 如图甲所示，T 为理想变压器，原、副线圈匝数比为10∶1，副线圈所接电路中，电压

表V 1、V 2和电流表A 1、A 2都为理想电表，电阻R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3的最大阻值为

12 Ω，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压．在R 3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是

(

)

　图5

A ．电压表V 1的示数增大

B ．电压表V 2的示数为20 V

2C ．电流表A 1、A 2的示数都增大D ．电压表V 1的示数与电流表A 1的示数的乘积一直减小

答案　D 解析　当R 3的滑片向上移动时，R 2、R 3的总电阻减小，分压减小，所以电压表V 1的示

数减小，A 错误．由变压比公式＝得U 2＝22 V ，B 错误．根据“串反并同”得220 V

U 210

1电流表A 1的示数增大，电流表A 2的示数减小，C 错误．电压表V 1的示数与电流表A 1的示数的乘积为电阻R 2、R 3消耗的功率之和，由于P 入＝P 出＝P 1＋P 23，且P 入＝P 出

不变，P 1增大，故P 23减小，D 正确．4、

(2011·福建理综·15)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻

R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1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S 1接1，S 2闭合，此时L 2正常

发光．下列说法正确的是

( )　

A ．输入电压u 的表达式u ＝20sin (50πt ) V

2B ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大

D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W

答案　D

解析　由图象乙可知U m ＝20 V ，T ＝0.02 s ，故ω＝＝100π rad/s ，即输入电压u 的

22π

T

i

表达式u ＝20sin (100πt ) V ，所以A 项错误．断开S 2后两灯串联，总电压仍为4 V ，

2所以L 1、L 2均不能正常发光，B 项错误．根据P 入＝P 出＝可知断开S 2后R 总增大，

U 2

R 总P 入变小，P 出变小，C 项错误．若S 1接2，由P ＝可得P ＝ W ＝0.8 W ，D 项正U 2

R 42

20确．

5、 某同学自制变压器，原线圈为n 1匝，在做副线圈时，将导线ab 对折后并在一起，在铁

芯上绕n 2圈，从导线对折处引出一个接头c ，连成图所示电路．S 为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u 1＝U m sin ωt 的交流电源．下列说法正确的是

( )

A ．S 接b 时，电压表示数为2n 2U m n 1

B ．S 接c 时，电压表示数为

2n 2U m 2n 1

C ．S 接c 时，滑动触头P 向下移动，变压器输入功率变大

D ．S 接c 时，滑动触头P 向上移动，变压器输入电流变大

答案　BD 解析　S 接b 时，双导线ab 产生的感应电动势抵消为零，电压表示数为零，选项A 错

误；S 接c 时，副线圈的电动势就是一个n 2线圈产生的感应电动势，由＝、U 1＝

U 1

U 2n 1

n 2，所以U 2＝

，选项B 正确；P 向下滑时，R 变大，消耗的功率变小，因此

U m

22n 2U m 2n 1

输入功率也变小，同理分析，P 向上滑时，R 减小，回路电流变大，由I 1n 1＝I 2n 2知输

入电流变大，选项C 错误，D 正确．

6、 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

( )