交变电流与变压器动态分析

交变电流与变压器动态分析

1．理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A ．交流电的频率 B ．磁通量的变化率 C ．功率

D ．交流电的峰值

解析： 理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B 、C 正确；变压器的原理是互感现象，其作用是改变电压峰值不改变频率，A 正确，D 错误．

答案： ABC

2．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V 的电池上，则副线圈两端电压为 （ ）

A.36 V

B.6 V

C.1 V

D.0 V

解析：因为电池是稳恒直流电源。 答案：D

点评：从变压器的工作原理入手思考。

3．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 （ ） A.负载电阻为0 B.输出电流为0 C.两端电压为0

D.输出功率为0

答案：BD

点评：空载相当于负载电阻无穷大

4．理想变压器原、副线圈的电流为I 1、I 2，电压为U 1、U 2，功率为P 1、P 2，关于它们的关系，正确的是 （ ）

A.I 2由I 1决定

B.U 2与负载有关

C.P 1由P 2决定

D.U 1由U 2决定

解析：变压器工作时，原线圈接在电源上，对理想变压器来说，原线圈电压U 1总等于电源电压，即U 1是由电源电压决定，由U 2=12n n U 1知，对于一定变压器来说1

2n n 一定，U 2是由U 1决定，当U 1一定时，U 2是由

1

2

n n 决定，即U 2与负载无关，即B 和D 错。

由I 1=

122n I n U 1知，U 1和1

2n n

确定时，U 2是确定的，而I 2=R U 2，R 为负载电阻，R 变化

时，I 2发生变化，从而引起I 1发生变化，因此I 1由I 2决定，所以A 错.负载电阻变化，会引起副线圈电流变化，从而引起输出功率P 2变化，P 2变化又会引起P 1的变化，即

P 1是由P 2决定的，所以正确答案是C.

答案：C

点评：对于一定的变压器来说，U 2由U 1决定，I 1由I 2决定，P 1由P 2决定 5．在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L 3和L 4恰能正常工作，那么 （ ）

A. L 1和L 2都能正常工作

B.L 1和L 2都不能正常工作

C.L 1和L 2中只有一个能正常工作

D.条件不足，无法判断

解析：根据电流与线圈匝数的关系进行分析，由于副线圈两端并联着两个相同的灯泡L 3、L 4，每个灯泡正常工作时的实际电流都等于额定电流，因此副线圈 中的电流等于一个灯泡额定电流的两倍；根据原、副线圈的电流与匝数成反比，可知原线圈中的电流等于副线圈中电流的二分之一，即恰好等于灯泡L 1、L 2的额定电流，从而判定：

L 1、L 2都能正常发光.

答案：A

点评：由电流和线圈匝数的关系分析。

6．一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍 （ ）

A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍

B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍

C.负载电阻变为原来的2倍

D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍

解析：变压器的输入功率由输出功率决定，即P 入=P 出，输出功率P 出=R

U 2

，U

增大为原来的2倍，负载电阻也变为原来的2倍时，P 出为原来2倍。

答案：D

点评：输入功率由输出功率决定

7．用理想变压器给负载R 供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流 （ ）

A ．增加原线圈的匝数

B ．增加副线圈的匝数

C ．减小负载电阻R 的数值

D ．增加负载电阻R 的数值 解析：根据

2

1

21n n U U =，P 入=P 出，即I 1U 1=I 2U 2，I 2=R U 2得变压器原线圈中的电流

I 1=R

U

n n R U U U R U U U I U 1212121212

2122)()(===，即输入电流与n 1、n 2、U 1、R 都有关系，

U 1不变，要减小I 1，需增大R 的阻值，或增加原线圈匝数n 1，或减小副线圈匝数n 2.

答案：AD

点评：原线圈中电流由输出电流决定

8．如图所示为一理想变压器和负载电阻R ，下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )

A ．只减少副线圈匝数

B ．只减少原线圈匝数

C ．只增加副线圈匝数

D ．只减小R 的阻碍

解析： 根据P ＝U 2

R 得，保持R 不变时，可增加U 来使功率增加，方法是减少原线圈

匝数或增加副线圈匝数，故选项A 错B 、C 对．增加功率的另一种方法是保持U 不变，减小R 的阻值，故选项D 对．

答案： BCD

9．(2010·海南卷)如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R

为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电

表．下列结论正确的是( )

A ．若电压表读数为6 V ，则输入电压的最大值为24 2 V

B ．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半

C ．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍

D ．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍

解析： 本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解．因为电压表的读数为6 V ，则变压器的输出电压的有效值为6 V ，由U 1U 2＝n 1

n 2，

故U 1＝4U 2＝24 V ，所以输入电压的最大值为U m ＝2U 1＝24 2 V ，所以选项A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U 2增大，由I 2＝

U 2

R

可知，电流表示数增大，所以选项B 不对；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R 变大时，则I 2＝

U 2

R

，电流变小，故P 1＝P 2＝U 2l 2，所以输入功率也减小，所以选项C 错；若负载电阻R 不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I 2＝U 2

R 则输出电流也变为原来的2

倍，故输出功率P 2＝U 2I 2变为原来的4倍，所以选项D 正确．

答案： AD

10.如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，

U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则 （ ）

A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大

B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗功率减小

C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大

D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大