第三章 变压器习题答案
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第三章 习题课 变压器与电能的输送【含答案及解析】
第三章交变电流习题课:变压器与电能的输送课后篇素养形成必备知识基础练1.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=10∶1,输出端电阻R=50 Ω,把原线圈接入“220 V50 Hz”的正弦式交变电流时(电表为理想电表)()A.当X为电流表时,若电阻R增大,则原线圈中的电流将增大B.当X为电流表时,电压表V的示数为22 VC.当X为电流表时,电流表的示数为0.44√2 AD.当X为二极管时,电压表V的示数为11 VX为电流表时,若电阻R增大,则副线圈中的电流变小,原线圈中的电流也变小,A项错误;当X为电流表时,根据公式U1U2=n1n2,解得U2=22 V,电压表测量的电压为有效值,所以电压表V的示数为22V,B项正确;当X为电流表时,电流表的示数为I2=U2R =2250A=0.44 A,C项错误;当X为二极管时,在一个周期内只有半个周期的时间有电流通过,此时由U 2R T=(22V)2R·T2,解得U=11√2 V,D项错误。
2.(多选)如图所示,一理想变压器原线圈与频率为50 Hz的正弦交流电源相连,两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端,图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈匝数分别为200匝和100匝,电压表的示数为5 V。
则()A.电流表的示数为0.5 AB.流过电阻的交变电流的频率为100 HzC.交流电源的输出电压的最大值为20√2 VD.交流电源的输出功率为2.5 WI 2=U R=}据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系I 1I 2=n 2n 1,可解得I 1=0.125 A,A 错误;理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同,都为50 Hz,B 错误;副线圈输出电压的有效值为10 V,根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U 2m =10√2 V,原、副线圈电压比为U 1U 2=n 1n 2,可得交流电源输出电压的最大值为U 1m =20√2 V,C 正确;对于理想变压器,交流电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率,P=2×5220 W =2.5 W,故D 正确。
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流 3 变压器
3 变压器课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,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,然后将原来线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的电压为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( )A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360,由U1U3=n1n3得n1=n3U1U3=5×2201=1100,变压器烧坏前,同理n2=n1U2U1=1100×36220=180,故选项B正确。
2.某物理兴趣小组对变压器进行研究,实验电路图如图所示。
接在学生电源交流挡位上的理想变压器给两个完全相同的小灯泡L1、L2供电,导线可视为超导体,电压表和电流表均为理想电表,开关处于断开状态。
现闭合开关,其他条件不变的情况下,则( )A.小灯泡L1变暗B.小灯泡L1变亮C.电压表示数变大D.电流表示数变大U1不变,匝数比不变,根据U1U2=n1n2可知,变压器的输出电压U2不变,而电压表测量的就是U2,故电压表的示数不变,选项C错误。
开关闭合前后,灯泡L1的电压一直等于U2,故灯泡L1的电压不变,亮度不变,选项A、B错误。
S闭合后,副线圈的总电阻减小,而电压不变,则副线圈的电流I2变大,根据I1I2=n2n1可知原线圈的电流变大,即电流表示数变大,选项D正确。
3.如图所示,理想变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦式交流电源,电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω,电流表A1的示数为0.2 A。
下列判断正确的是( )A.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1B.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为0.1 AD.电流表A2的示数为0.4 AI1U1=I22R,可解得I2=1.0A,原线圈和副线圈的匝数比n1n2=I2I1=1.0A0.2A=51,故选项B正确,A、C、D错误。
第三章 变压器习题答案
答:可变损耗,不变损耗。
二、选择填空
1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同得条件下,越高,则。
A:副边电压变化率Δu越大,效率η越高,
B:副边电压变化率Δu越大,效率η越低,
C:副边电压变化率Δu越大,效率η越低,
D:副边电压变化率Δu越小,效率η越高。
2.试从物理意义上分析,若减少变压器一次侧线圈匝数(二次线圈匝数不变)二次线圈得电压将如何变化？
答:由、可知,所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U1E1, U2≈E2,因此,当U1不变时,若N1减少,则每匝电压增大,所以将增大。或者根据,若N1减小,则增大,又,故U2增大。
3.变压器空载运行时,就是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网与用户均不利？
答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后,流过激磁电流im,产生励磁磁动势fm,在铁芯中产生交变主磁通φm,其频率与电源电压得频率相同,根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率得感应电动势e1与e2,且有、显然,由于原副边匝数不等,即N1≠N2,原副边得感应电动势也就不等,即e1≠e2,而绕组得电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1、U2≈E2,故原副边电压不等,即U1≠U2,但频率相等。
5.变压器铁心中得磁动势,在空载与负载时比较,有哪些不同？
答:空载时得励磁磁动势只有一次侧磁动势,负载时得励磁磁动势就是一次侧与二次侧得合成磁动势,即,也就就是。
答:D
2.一台三相电力变压器=560kVA,=10000/400(v),D,y接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808、3A时,则高压边得相电流为。
高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交流电 3.变压器
3.变压器课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)对于理想变压器,下列说法正确的是( )A.原线圈的输入功率随副线圈输出功率的增大而增大B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的增大而增大C.原线圈的电流不随副线圈输出电流的变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零,且随副线圈输出功率的变化而变化。
原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流,当副线圈的电流为零时,原线圈的电流也为零,但原线圈电压并不一定为零,故A、B正确,C、D错误。
2.将输入电压为220 V,输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为( )A.120B.150C.180D.220由变压比n1n2=U1U2,得n130=2206,所以n1=1100;当U2'=30V时,n1n2'=22030,所以n2'=150,故Δn2'=n2'-n2=120。
所以A正确。
3.钳式电流表的外形和结构如图(a)(b)所示。
图(b)中电流表的读数为1.2 A,图(c)中用同一电缆线绕了3匝,则( )(a)(b)(c)A.这种电流表能测直流电流,图(c)的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流,图(c)的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流,图(c)的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图(c)的读数为3.6 A,因此钳式电流表只能测交变电流。
题图(b)中线圈单匝时,A 的读数为1.2A,根据n 1I 1=n 2I 2可知,在题图(c)中绕3匝时,A 的读数应为3.6A,故选项C 正确。
4.如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则( )A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变n 后,有n 1'n 2'=n 1-n n 2-n,可以得出,n 1n 2−n 1'n 2'=n (n 2-n 1)n 2(n 2-n )<0,则说明原、副线圈的匝数比变大,由n 1'n 2'=U 1U 2'=I 2'I 1'知,选项C 、D错误。
最新人教版高中物理选修1-1第三章《变压器》课后集训
课后集训基础达标1.在使用变压器时，变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做 ，也叫 .另一个线圈跟下一个电路连接，叫做 ，也叫 .答案：原线圈 初级线圈 副线圈 次级线圈2.根据课本的探究实验可知：原线圈和副线圈的电压与两个线圈的匝数的关系为. 答案：21/U U 3.利用变压器将220 V 的交流电变为55 V ，如果原线圈绕2 200匝，则副线圈应绕匝. 答案：5504.如图3-4-8所示为变压器示意图，要使电压通过变压器降压，则副线圈要比原线圈的匝数 ，反之则 .变压器的示意图图3-4-8答案：少 多5.一理想变压器原线圈所接电源电压波形如图3-4-9，原副线圈匝数比1n ∶2n =10∶1,串联在原线圈电路中电流表示数为1 A ，下述说法中正确的是 （ ）图3－4－9A.变压器输出端所接电压表示数为202 VB.变压器输出端所接交流电压表示数为20 VC.变压器输出的交流电频率为100 HzD.变压器输出的交流电频率为50 Hz答案：BD图3-4-106.在如图3-4-10所示的电路中，当a 、b 两端加上220 V 的交流电压时，测得c 、d 间的电压为110 V.若在c 、d 两端加上110 V 的直流电压，则a 、b 间的电压为（ ）A.220 VB.110 VC.100 VD.0答案：D7.变压器的初级线圈接220 V 交流电，现有足够长的漆包线和一只交流电压表，怎样才能确定这只变压器初次级线圈的匝数？写出做法及计算公式.答案：可用漆包线在铁芯上绕制一定的匝数2n (2n 数值不能太少)并接上交流电压表，再在初级线圈接上1U =220 V 交流电，记下此时电压表示数2U ，则2121n n U U =，∴2211n U U n = 说明：本题的依据是变压器变压比原理，理论上12=n 也行，但实际操作时会引起较大的误差，所以为减小相对误差，要求2n 较大.综合运用图3-4-118.用理想变压器给负载R 供电，如图3-4-11所示，下列各种情况下，变压器输出电压将减小的是（ ）A.增大R ，其他条件不变B.减小原线圈匝数1n ,其他条件不变C.减小副线匝数2n ,其他条件不变D.增大原线圈电压1U ，其他条件不变答案：CD9.一只原副线圈中匝数之比为2∶1的理想变压器，在正常工作时，下列说法中正确的是（ ）A.原副线圈中的磁通量之比是2∶1B.原副线圈两端的电压之比是2∶1C.原副线圈中的电流强度之比是2∶1D. 变压器输入和输出的功率之比是2∶1答案：B图3-4-1210.如图3-4-12所示，一台理想变压器，原线圈接到220 V 交流电压上，副线圈有a 、b 两个.分别向“12 V 10 W ”和“24 V 12 W ”的电灯供电，且两只电灯都正常工作，则通过变压器原线圈的电流强度为 .两个副线圈的匝数比a n ∶b n = .答案：0.1 A 1∶2图3-4-1311.汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油—空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12 V ，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图3-4-13所示的点火装置.该装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制.做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这就能在火花塞中产生火花了.下列说法正确的是（ ）A.该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是恒定电流，变压器不能改变其电压B.该设计方案可行，因为变压器能将恒定电流变为交变电流C.该设计方案可行，因为开关断开时，通过变压器初级线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象（即：电磁感应现象）D.该变压器一定是降压变压器答案：C拓展探究12.一个变压器有两个线圈，若你手边有交流电源、导线、交流电压表，你怎样确定这两个线圈的匝数？答案：（1）把交流电压表接在交流电源两端，读数为U ；（2）用导线在变压器的铁芯上绕成一个匝数为0n 的线圈，并把电压表接在该线圈两端；（3）把变压器的其中一个线圈I （原有的线圈）接在电源两端，此时电压表读数为1U ，由011n n U U =得，011n U U n = (1n ：线圈I 匝数)；（4）仿照（3），可得变压器上原有的线圈Ⅱ的匝数022n U U n =(2U ：电压表读数). 说明：本题并不仅限于这一种方法.。
电机学第3章三相变压器思考题与习题参考答案
第3章三相变压器思考题与习题参考答案3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点？在测取三相心式变压器的空载电流时，为什么中间一相的电流小于其它两相的电流？答：三相组式变压器的三相磁路彼此独立，互不关联，且各相磁路几何尺寸完全相同；三相心式变压器的三相磁路彼此不独立，互相关联，各相磁路长度不等，三相磁阻不对称。
在外加对称电压时，由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度，磁阻小，因此，中间一相的空载电流小于其它两相的电流。
3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验，如题3.2图所示，在U1、U2端加电压，将U2、u2相连，用电压表测U1、u1间电压。
设变压器额定电压为220/110V，如U1、u1为同名端，电压表读数为多少？如不是同名端，则读数为多少？答:110V，330V题3.2图极性试验图3.3 单相变压器的联结组别有哪两种？说明其意义。
答：有I，I0；I，I6两种。
I，I0说明高、低压绕组电动势同相位；I，I6说明高、低压绕组电动势反相位。
3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。
答：把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针，并固定指向“0”点，把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针，它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。
3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y联结，而小容量三相心式变压器可以采用Y,y联结？答：因为三相组式变压器三相磁路彼此独立，采用Y，y联结时，主磁路中三次谐波磁通较大，其频率又是基波频率的三倍，所以，三次谐波电动势较大，它与基波电动势叠加，使变压器相电动势畸变为尖顶波，其最大值升高很多，可能危及到绕组绝缘的安全，因此三相组式变压器不能采用Y，y联结。
对于三相心式变压器，因为三相磁路彼此相关，所以，三次谐波磁通不能在主磁路（铁心）中流通，只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。
漏磁路磁阻很大，使三次谐波磁通大为削弱，主磁通波形接近于正弦波，相电动势波形也接近正弦波。
第三章 变压器习题
第三章 变压器3-1 一台三相浸油自冷式铝线变压器，S N =200kV A ，U 1N /U 2N =100/0.4kV ，试求原边和副边绕组的额定电流。
解；由于三相变压器的变比是线电压之比，所以，假设原、副边绕组皆为Y 接，则额定电流亦为线电流为：()A 210020011===N N N U S I ()A 5024.01012=⨯==N N nI I 3-2 单相变压器的额定电压为220/110V ，如图所示。
设高压侧加220V 电压，空载励磁电流为I 0，主磁通为0Φ。
求：（1） 若将X 与a 连接在一起，在Ax 端加330V 的电压，此时励磁电流和主磁通各为多少？（2） 若将X 和x 连接在一起，Aa 端加电压110V ，则励磁电流和主磁通又各为多少？解：由题中条件可知，U 1N /U 2N =220/110=2，当原边电压为220V 时，空载励磁电流为I 0，主磁通为Φ0。
如设：原边绕组的匝数为N 1，副边绕组的匝数为N 2，则原边绕组的线圈匝数为N 1=2N 2，其主磁通为0111144.4144.4Φ=⨯=⨯⨯≈ΦN U f N f U N N 由此可以看出，只要变压器的安匝比不变，则主磁通就不会改变。
与其对应的励磁电流也不会变，为I 0。
其磁动势为：()020122012I N I N I N I N ==+（1）若X 与a 连接在一起，构成一个新的绕组A ——x 绕组。
A ——x 绕组之间的线圈匝数为：原边绕组的线圈匝数2N 2与副边绕组的匝数N 2之和。
此时，若在A ——x 绕组两端施加330V 电压，则安匝比为：2222/11033302N N N N U ==+ 由此可见，由于绕组的安匝比没有变化，所以，主磁通0Φ不变。
所以，产生该磁通所需的励磁电流亦不变，仍为I 0。
（2）若将X 和x 连接在一起，Aa 端加电压110V ，则主磁通为：0222212312144.444.4244.4Φ=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=+⨯⨯≈Φ+Φ=ΦN f U fN U N f U 如此时变压器没有出现磁饱和，则励磁电流与磁通应成线性关系，于是得励磁电流为： 023I I =励磁 3-3 一台单相变压器，S N =10kV A ，U 1N /U 2N =380/220V ，r1=0.14Ω，x1=0.22Ω，r2=0.035Ω，x2=0.055Ω，负载阻抗ZL =4+j3Ω。
人教版高中物理选修1-1检测：第三章 第四节 变压器 含答案
第四节变压器A级抓基础1．如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )解析：A、D接的是直流恒定电压的电源，不能改变电压，A、D 错；B的副线圈匝数小于原线圈的匝数，是降压器，B错．答案为C.答案：C2．(多选)对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是( ) A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B．铁芯是用来导电的C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D．副线圈相当于一个电源解析：原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确．答案：CD3．(多选)理想变压器工作时，原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是( )A．电压有效值B．电流有效值6．(多选)理想变压器原线圈两端电压不变，当副线圈电路中的电阻减小时，以下说法正确的是( )A．输出电流增大，输入电流减小B．输出电流增大，输入电流也随着增大C．输出电压保持不变D．输出功率和输入功率都增大解析：理想变压器原线圈两端电压不变，因原、副线圈匝数之比不变，则副线圈电压也不变，C正确；当副线圈电路中的电阻减小时，由I＝可知，输出电流增大，则输入电流也随着增大，B正确；由P＝可知，输出功率增大，输入功率也增大，D正确．答案：BCD7．如图为一台理想变压器，当原线圈接到220 V交流电源上时，副线圈两端的电压为36 V，则此变压器( )A．输入功率稍大于输出功率B．原线圈的匝数小于副线圈的匝数C．根据电磁感应的原理制成D．原线圈中的电流大于副线圈中的电流解析：对理想变压器，输入功率等于输出功率，即U1I1＝U2I2，又由于U1＞U2，所以I1＜I2，A、D均错；根据U1∶U2＝n1∶n2可知，原线圈的匝数大于副线圈的匝数，B错；理想变压器根据电磁感应的原理制成，C对．答案：CB级提能力8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则电流表的示数为( )A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析：变压器只能工作于交流电路中，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路中，导体棒l向左匀速切割磁感线时，在原线圈中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势出现，所以无电流通过．故选项B正确．答案：B9．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是( )A．副线圈两端的输出电压减小B．电阻R两端的电压减小C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流减小解析：因为原线圈输入电压不变且原、副线圈的匝数比一定，由变压器的原理＝知，副线圈输出电压U2也不变，选项A错误；开关闭合后两灯泡并联，电阻减小为，总电阻减小，副线圈的电流增大，输电线的等效电阻R两端的电压增大，故选项B错误；开关闭合后输电线的等效电阻两端的电压增大，L1两端的电压减小，由欧姆定律可知通过L1的电流减小，故选项C正确；由原、副线圈的电流比等于匝数的反比可知，通过原线圈的电流变大，故选项D错误．答案：C10．(多选)如图所示，利用一理想变压器给一个电灯供电，在其他条件不变时，若增加副线圈的匝数，则( )A．灯亮度减小B．电流表示数增大C．电压表示数增大D．变压器的输入功率不变解析：若增加副线圈的匝数，次级电压升高，电压表的示数增大，输出电流增大，电灯的亮度增大，输入电流也增大，输入功率增大．答案：BC。
第三章 变压器习题答案
第三章 变压器一、填空：1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。
答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。
2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
答：磁动势平衡和电磁感应作用。
3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
答：负载电流的变化。
4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。
5. 变压器副边的额定电压指 。
答：原边为额定电压时副边的空载电压。
6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
答：空载和短路。
7. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。
8. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。
答：1。
9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。
答：主磁通，漏磁通。
10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。
答：自耦变压器。
11. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。
答：可变损耗，不变损耗。
二、选择填空1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。
A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高，B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。
答：D2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。
A ： 808.3A ， B: 56A ，C: 18.67A ， D: 32.33A 。
变压器习题答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版变压器习题答案第一单元变压器的分类、结构和原理课题一变压器的分类和用途一、填空题1．变压器是一种能变换_交流__电压，而____频率___不变的静止电气设备。
2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为__油浸_风冷式、自冷式和__干式___变压器。
3．电力系统中使用的电力变压器，可分为__升压__变压器、___降压____变压器和__配电_____变压器。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。
(× )2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
(× )三、简答题1．为什么要高压送电?在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。
2．变压器能改变直流电压吗?不能如果接上直流电压会发生什么现象?副边无输出，原边或电源将会烧毁。
为什么?接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。
课题二变压器的结构与冷却方式一、填空题1．变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。
接电源的绕组称为____一次侧___；接负载的绕组称为__二次侧____。
也可按绕组所接电压高低分为___高压绕组____和___低压绕组____。
按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。
’2．变压器的铁心常用__硅钢片_____叠装而成，因线圈位置不同，可分为___芯式____和__壳式___两大类。
3．气体继电器装在____油枕___ 与___油箱____之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产生气体。
4．绝缘套管穿过___油箱盖____，将油箱中变压器绕组的___输入、输出线____从箱内引到箱外与__电网_____相接。
5．绝缘套管由外部的__瓷套_____和中间的___导电杆____组成。
对它的要求主要是____绝缘性能___和____密封性能___要好。
变压器习题与解答
第一章 变压器基本工作原理和结构1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dt d N e 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1,U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 (试)从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？ 答：由dt d N e 011φ-=, dt d N e 022φ-=, 可知 , 2211N eN e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1≈ E 1, U 2≈E 2 , 因此，2211N U N U ≈， 当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1122N U N U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1 减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
1-3 (试)变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？为什么？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-4 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
为了铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
1-5变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
高中物理选择性必修第二册第三章交变电流 第3节 变压器(基础)
高中物理选择性必修第二册第三章交变电流第3节变压器（基础）一、单项选择题1．下列各图是变压器电路图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）A．B．C．D．2．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“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则（）A AB．电源输出功率为1200WC．电流表的示数为3 220AD．原线圈端电压为11V3．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R＝44Ω，电流表A1的示数为0.20A，下列判断中正确的是（）A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2：1B．初级线圈和次级线圈的匝数比为5：1C．电流表A2的示数为0.1A D．电流表A2的示数为0.4A4．如图1所示为理想的自耦变压器，现在自耦变压器的原线圈MN 两端接有如图2 所示的交流电源，已知小灯泡的额定电压为 40 V ，V 为理想交流电压表。
则下列说法正确的是（ ）A ．当小灯泡正常发光时，自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点B ．通过小灯泡的电流的频率应为0.2 HzC ．电压表的示数为VD ．将电阻箱的阻值调小时，小灯泡消耗的电功率减小5．如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n 1=350匝，副线圈匝数n 2=70匝，电阻R =20Ω，V 是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是（ ）A ．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u sin5πt VB ．原线圈电流的有效值为AC ．在t =0.01s 时，电压表的示数为0D ．电阻R 上消耗的电功率为0.8W6．如图所示，理想变压器原线圈的输入电压m sin u U t ω=，副线圈电路中0R 为定值电阻，R 是滑动变阻器，电压表1V 和2V 是理想交流电压表，它们的示数分别用1U 和2U 表示；电流表1A 和2A 是理想交流电流表，它们的示数分别用1I 和2I 表示.下列说法正确的是（ ）A ．2I 和2I 都是表示电流的瞬间值B ．1U 和2U 都是表示电压的最大值C ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 不变、1I 变大D ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 变小、1I 变小7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，1210R R ==Ω．两电表均为理想电表，其中电流表的示数为0. 4A ，则（ ）A ．电阻1R 中通过的电流的有效值为1AB ．电压表V 的示数为20VC ．原线圈的输入功率为40WD ．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为5：18．如图所示，理想变压器的a 、b 端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c 、d 端所接灯泡L 恰好正常发光，此时滑动变阻器的滑片 P 位于图示位置。
[精品]新人教版选修1-1高中物理第三章第四节变压器同步检测及答案
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第四节 变压器一、选择题（本题包括11小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共44分） 1想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物量是（ ） A 每匝线圈中磁通量的变率 B 交变电流的频率原线圈的输入功率，副线圈的输出功率 D原、副线圈中的感应电动势 2对于想变压器，下列说法中正确的是（ ）A 原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B 原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流增大而增大原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变而变D 当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3如图3-4-1所示，想变压器原、副线圈的匝比=，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示是12 A ，则电流表的示为（ ）图3-4-1A3 A B0 48 AD 与负载的值有关4如图3-4-2所示，一个想变压器原线圈和副线圈的匝分别为和，正常工作时输入和输出的电压、功率分别为和、和已知＞，则（ ）图3-4-2A＞，＜B ＝，＜＞，＞D =，＞5用想变压器给负载供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流（）A增加原线圈的匝B增加副线圈的匝减小负载电阻的值D增加负载电阻的值6某机床上用的照明灯电压为36 V，如果用 220 V的电压降压得到，机床上变压器的原线圈匝为2 200匝，则副线圈匝可能是（）A36匝B220匝360匝D36 000匝7如图3-4-3所示为一想变压器和负载电阻，下列哪些做法可增加变压器的输入功率（）图3-4-3A只减少副线圈匝B只减少原线圈匝只增加副线圈匝D只减小的阻值8如图3-4-4所示，是四种亮度可调的台灯示意图，它们所用的白炽灯相同，且都是“220 V，40 W”当灯泡所消耗的功率都调到20 W时，哪种台灯消耗的功率小（）图3-4-49如图3-4-5所示，一想变压器原线圈匝=1 000匝，副线圈匝=200 匝，交流电的电动势=311(100π)V，电阻=88 Ω，电流表、电压表对电路的影响可忽略不计（）A的示约为010 AB的示约为311 V的示约为075 AD 的示约为44 V图3-4-510如图3-4-6所示，想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和；输电线的等效电阻为，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是（）图3-4-6A副线圈两端、的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻上的电压降增大通过灯光的电流减小D原线圈中的电流增大11钳形电流表的外形和结构如图3-4-7（）所示图3-4-7（）中电流表的读为12 A图3-4-7（b）中用同一电缆线绕了3匝，则（）图3-4-7A这种电流表能测直流电流，图3-4-7（b）的读为24 AB这种电流表能测交流电流，图3-4-7（b）的读为04 A这种电流表能测交流电流，图3-4-7（b）的读为36 AD这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图3-4-7（b）的读为36 A 二、填空题（本题共4小题，每小题8分，共16分请将正确的答案填到横线上）12变压器由、和三部分构成13变压器的工作原是，原线圈中加直流电时，副线圈中（填“有”或“无”）电流输出14变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝关系为，升压变压器线圈匝多15一想变压器，其原线圈匝为2 200匝，副线圈匝为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图3-4-8所示图3-4-8（1）当原线圈接在44 V直流电上时，电压表示为V，电流表示为A（2）当原线圈接在220 V交变电上时，电压表示为V，电流表示为A此时输入功率为W，变压器效率为三、计算题（本题共24分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有值计算的题，答案中必须明确写出值和单位）16如图3-4-9所示，一个变压器（可视为想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为180× V的霓虹灯供电，使它正常发光为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 A时，熔丝就熔断图3-4-9(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10 A时，变压器的输入功率是多大？第四节变压器得分：一、选择题二、填空题12．13．14．15．（1）（2）三、计算题16．第四节变压器参考答案一、选择题1AB2AB3B 解析：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈的磁通量变，在副线圈上无感应电动势出现，所以中无电流通过点评：本题常见错误是忽略了变压器的工作条件变压器常用于交变电路中，对于脉动直流电路，副线圈中也会有电压4D 解析：最简单的变压器是由一个横截面为矩形的闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的，如题图所示铁芯是用表面涂有绝缘漆的优质薄硅钢片叠合而成，原线圈和副线圈都用优质的绝缘导线绕制而成关于想变压器的基本规律有二：一是关于原、副线圈的两端的电压比公式为＝①在中物阶段，这条规律是作为实验规律给出的；二是关于想变压器的定义：想变压器在工作时是没有损耗的，即输入的功率等于输出的功率，即＝②由公式①不难判断，当＞时，＞，故正确选项为D点评：本题考查了变压器的基本原，因题目给出了＞，可知是一台降压变压器，问题非常基础5AD 解析：根据，即，又知得变压器原线圈中的电流67BD891011 解析：钳形电流表的工作原是电磁感应，所以它只能测定交变电流，根据变压器的原，其中指钳形电流表内部线圈的匝，指待测电流导线的匝，指外接电流当在题图（b）中用同一电缆线绕了匝，则=3，则满足解得A点评：本题考查了钳形电流表的使用，求解本题的关键是分析清楚钳形电流表的工作原，然后再求通过钳形电流表的电流二、填空题12原线圈副线圈铁芯13电磁感应无14副15（1）0 0 （2）44 044 1936 100％解析：（1）原线圈接在直流电上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示为零，电流表示也为零（3）效率＝100％点评：（1）变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压（2）题目已告诉是想变压器，效率当然是100％三、计算题16（1）098 A (2)180 W解析：（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为根据想变压器的输入功率等于输出功率，有：当 A时即为熔断电流，代入据，得=098 A（2）设副线圈中电流为 A时，变压器的输入功率为，根据想变压器的输入功率等于输出功率，有：=，代入据，得=180 W。
第3章 磁路和变压器习题与解答
第3章 磁路和变压器习题解答习题A 选择题3-1磁感应强度单位是（ ）。
AA.特[斯拉]（T）B.韦[伯]（Wb）C.伏秒（V·s）3-2磁性物质的磁导率不是常数，因此（ ）。
CA.Φ与I 成正比B.Φ与B 不成正比C. B 与H 不成正比3-3在直流空心线圈置入铁心后，如在同一电压作用下，则电流I（ ）。
BA.增大B.减小C.不变3-4在直流空心线圈置入铁心后，如在同一电压作用下，则磁通（ ）。
AA.增大B.减小 C .不变3-5在直流空心线圈置入铁心后，如在同一电压作用下，则电感L（ ）。
AA.增大B.减小C.不变3-6在直流空心线圈置入铁心后，如在同一电压作用下，则功率P（ ）。
BA.增大B.减小C.不变3-7 铁心线圈中的铁心到达磁饱和时，则线圈电感L（ ）。
BA. 增大B.减小C.不变3-8在交流铁心线圈中，如将铁心截面积减小，其它条件不变，则磁动势( ) 。
AA.增大B.减小C.不变3-9交流铁心线圈的匝数固定，当电源频率不变时，则铁心中主磁通的最大值基本上决定于（ ）。
CA.磁路结构B.线圈阻抗C.电源电压3-10为了减小涡流损耗，交流铁心线圈中的铁心由钢片（ ）叠成。
CA. 垂直磁场方向B.任意C. 顺磁场方向3-11 当变压器的负载增加后，则（ ）。
AA.一次侧电流1I 和二次侧电流2I 同时增大B.二次侧负载电流2I 增大, 一次侧电流1I 保持不变C.铁芯中磁通m Φ增大3-12 50Hz 的变压器用于30Hz 是，则（ ）。
CA.一次侧电压1U 降低B.m Φ近于不变C.可能烧坏绕组3-13 一台10/0.4Kv，Δ/Y 连结的三相变压器的变比是（ ）。
BA.25B.43.3C.14.433-14变压器额定容量的单位是（ ）。
BA.kVarB. kV·AC. kWB 基本题电工与电子技术2 3-15有一交流铁心线圈，接在f=50Hz 的正弦电源上，在铁心得到磁通的最大值3104−×=Φm Wb。
(新教材适用)高中物理第3章交变电流3变压器课后习题新人教版选择性
3.变压器课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )A.通过正弦式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答案:BC解析:通过正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的,故A错误;由于是理想变压器,穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等,故B正确;穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势,符合法拉第电磁感应定律,故C正确;变压器的工作原理是互感现象,原、副线圈并没有直接相连,故D错误。
2.下列各图是变压器电路图,可以将电压升高供给电灯的变压器是( )答案:B解析:变压器的原理是电磁感应,不能用来改变直流的电压,故A、C两项错误;B图变压器原副线圈的匝数关系是n1<n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1<U2,此变压器将电压升高了,故B项正确;D图变压器原副线圈的匝数关系是n1>n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1>U2,此变压器将电压降低了,故D项错误。
此题主要考查变压器的原理及升压变压器和降压变压器的判断,意在提高学生的理解分析判断能力,提高学生的科学思维。
3.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为30∶1,以下说法正确的是( )A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是30∶1B.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30∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1答案:BD解析:对于理想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同,磁通量的变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比。
理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率。
4.(多选)如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1=1 100,接电压U1=220 V的交变电流,副线圈接“20 V10 W”的灯泡,灯泡正常发光,可知( )A.副线圈的匝数n2=200B.副线圈中的电流I2=0.5 AC.原线圈中的输入功率为10 WI1=0.1 A答案:BC解析:本题考查变压器的知识。
电机学第三章 变压器习题与答案
02.11.2021
《电机学》 第三章 变压器
3.44 解 设 U 260 ∠ 0 0 V0
14
876 k= =3.369
260
Z′ L=U I22k2=6108× 0030 .362= 937.383∠ 9 3.6 8° 7
2=arc0 c.8o=3 s.6 8° 7 U 1=(Z 1+Z ′ 2+Z ′ L)I′ 2= （ 3.0 56 6 +j2 4.5 3） 3 4 × 3 1 5 .38 6 ∠ 0 -9 3.8 6° 7
典型的绕向标号问题 N1/N2=2
答：将X、a端联在一起，Ax：330V
UAX=4.44fN1Φ=220V;Uax=4.44fN2Φ=110V
U´AX=UAX+Uax=4.44f(N1+N2)Φ´=330V
Φ´=330/4.44f(3/2)N1=Φ
Φ不变→Fm (F0)不变→Fm=I0N1
I0N1=I´0(N1+N2)=(3/2)I´0N1I´0=(2/3)I0
（3）当频率增加：fΦm=常数，因此主磁通Φm↓，磁路饱
和程度↓，
↑；而
m
1 与磁路饱和程度无关。
∴当f´1=1.1f1时，X´1σ=1.1X1σ，Xm1>1.1Xm；
当f´1=0.9f1时，X´1σ=0.9X1σ，Xm1<0.9Xm。
02.11.2021
《电机学》 第三章 变压器
7
3.12
U 1≈ E 1=4 .4f4 N 1 m
因为，ppF F ' ee11..2212.3 1.20.7 0.88，所以铁损耗减小了。
漏电抗， XL2fL 因为频率上升，所以原边漏电抗，副边漏电抗增大
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第三章 变压器一、填空：1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。
答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。
2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。
答：磁动势平衡和电磁感应作用。
3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。
答：负载电流的变化。
4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。
5. 变压器副边的额定电压指 。
答：原边为额定电压时副边的空载电压。
6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。
答：空载和短路。
7. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。
8. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。
答：1。
9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。
答：主磁通，漏磁通。
10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。
答：自耦变压器。
11. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ，（3） 的要求。
答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。
答：可变损耗，不变损耗。
二、选择填空1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。
A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高， B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。
答：D2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。
A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。
答：C3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。
Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。
答：A4. 变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁电抗m X 将 。
Ａ：不变，Ｂ：增加１０% ，Ｃ：减少１０% 。
（分析时假设磁路不饱和）答：A5． 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。
A 等于B 大于C 小于 答；A6． 三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的 电压。
A 空载线B 空载相C 额定负载时的线答：A7． 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。
A ：不变；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧坏危险 答：C ，F8． 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
A:电压变化率太大； B:空载环流太大；C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。
答：B9． 三相变压器的变比是指———之比。
A ：原副边相电势B ：原副边线电势C ：原副边线电压 答：A 10． 将50Hz 的变压器接到60Hz 电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗 ；空载电流 。
A 变大B 变小 答：B ，B 11．单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。
A,增大； B ，减小； C,不变。
答：A 12． 一台单相变压器额定电压为220/110V 。
Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为 。
A:0.06 ， B ：0.03 ，C ：0.12 ，D ：0.24 。
答：A三、判断1. 变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加 。
（ ） 答：对2. 变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率 。
（ ）答：错3. 变压器空载和负载时的损耗是一样的。
（ ） 答：错4. 变压器在额定负载时效率最高。
（错）5. 变压器的变比可看作是额定线电压之比。
（ ） 答：错6. 只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。
（ ） 答：对四、简答1. 从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答： 变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流i m ， 产生励磁磁动势f m ，在铁芯中产生交变主磁通φm , 其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势e 1和e 2，且有dt d N e m φ11-=、dtd Ne mφ22-=显然，由于原副边匝数不等，即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等，即e 1≠e 2，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1、U 2≈E 2，故原副边电压不等，即U 1≠U 2, 但频率相等。
2. 试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dt d N e φ11-=、dtd Ne φ22-=可知2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。
又U 1» E 1, U 2≈E 2，因此2211N U N U ≈，当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压11N U 增大，所以1222N U N U =将增大。
或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1减小，则m Φ增大， 又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
3. 变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？答：要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。
小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。
对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。
4. 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r 1很小，为什么空载电流I 0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？ 答： 因为存在感应电动势E 1, 根据电动势方程：)()(11001010010111σσσjX R I Z I R I X I j jX R I R I E E U m m m ++=+++=+--=&&&&&&&&&可知，尽管1R 很小，但由于励磁阻抗m Z 很大，所以0I 不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不感应电动势，即01=E ，01=σE ，因此电压全部降在电阻上，即有11/R U I =，因为1R 很小，所以电流很大。
5. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势100N I F F m &&&==，负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即21F F F m &&&+=,也就是221110N I N I N I &&&+=。
6. 一台Hz 50的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为11R U N。
如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为Φ不变。
7. 变压器的额定电压为220/110V ，若不慎将低压方误接到220V 电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？答：误接后由m fN E U Φ=≈144.4知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。
此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V 左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、过热，绝缘可能被击穿等现象发生。
8. 变压器有载运行时，变比是否改变?答：变压器的变比2121E E N N k ==，不论空载还是有载，其匝数比是不会改变的。
不过在测量变压比时，应在空载时测出原、副边电压1U 和2U 。
计算出来的K 值更准确。
有载时测副边电压2U 较2E 相差较大，K 值就不准确。
9. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？答；变压器的额定容量一定时，视在功率N S 一定，功率因数2cos ϕ由负载而定。
当2cos ϕ较低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，例如全部带照明负载，则2cos 1ϕ=，变压器输出的全部是有功功率。
五、计算1. 一台单相变压器，KVA S N 1000=，kV U U N N 3.66021=，Hz f N 50=，空载及短路实验的结果如下：试计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定2'21k R R ==，2'21k X X X ==σσ （2）画出折算到高压边的T 型等效电路；（3）计算短路电压的百分值及其二分量；（4）满载及8.0cos 2=φ滞后时的电压变化率及效率; （5）最大效率。
解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数 02I U k Z m = ，而k ＝60/6.3＝9.524 所以Ω=⨯=k Z m 577.561.106300524.92 Ω=⨯==k I P k R m 446.41.105000524.9222002Ω=-=k R Z X m m m 402.5622根据短路实验得到折算到低压边的参数Ω=⨯====5.3015.152140002222'21k k k I P R R R Ω=⨯==86.21315.1523240k k k I U Z Ω=-==5.102)2(22'21k k R Z X X σσ 21111 3.6N N NNN U Uk Z S I ===Ω所以 235.16.3446.41*===N m m Z R R 667.156.3402.561*===N m m Z X X 3311*2*110472.8106.35.30-⨯=⨯===N Z R R R 2311*2*1108472.2106.35.102-⨯=⨯===N Z X X X σσσ （2）折算到高压的T 型等效电路（3）%69.1%1000169.0%100=⨯=⨯=*K kr R u%69.5%1000569.0%100=⨯=⨯=*K kx X u%94.569.569.12222=+=+=kx kr k u u u(4) 电压变化率%77.4)%6.069.58.069.1(sin cos 22=⨯+⨯=+=∆φφkx kr u u u此时，211'57.138NNu kV U UU=-∆⋅= 而211'16.667N N NS A I I U ≈==所以 kW COS I U P 3.9528.0667.16138.572'2'22=⨯⨯==φ 故 kW P I I P P P k kN 24.974)(21021=++= 则 21952.3100%100%97.75%974.24P P η⨯=⨯==（5）达到最大效率时，kW p p cu Fe 5000== 所以 A R p I k cu 05.9615000'2===543.067.1605.91'2*2===N I I I所以%19.98%100)14000543.050008.010*******.014000543.050001(%100)cos 1(2322*202*22*20max =⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+-=⨯+++-=kN kP I P S I P I P φη2.一台三相变压器，原、副方额定电压1210/3.15N NU kV U =，∆/Y －11连接，匝电压为14.189V ，副方额定电流2183.3N A I =。