河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流

河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流

‎5.4 变压器 ‎ ‎1．______现象是变压器工作的基础．原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量，不仅穿过________也穿过________，则副线圈中就要产生______．尽管原、副线圈没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈．‎ ‎2．原、副线圈的电压之比等于两个线圈的__________，公式表示为______________．如果原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈低，这种变压器称为____________；如果原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈高，这种变压器称为__________．‎ ‎3．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 ‎4．对理想变压器，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，随副线圈的输出电流增大而增大 C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零 ‎5．某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图1所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )‎ 图1‎ A．原、副线圈电压比为n2∶n1‎ B．原、副线圈电流比为n1∶n2‎ C．原、副线圈电压比为n1∶n2‎ D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2‎ ‎【概念规律练】‎ 知识点一 变压器的基本规律 ‎1．如图2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，且灯泡正常发光，则( )‎ 图2‎ A．电流表的示数为 A B．电源输出功率为1 200 W C．电流表的示数为 A D．原线圈端电压为11 V ‎2．某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图3所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )‎ 图3‎ A．输出电压的最大值为36 V 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．交流电源电压有效值为220 V，频率为50 Hz 知识点二 常见变压器 ‎3．如图4所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )‎ 图4‎ A．在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗 B．甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表 C．甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表 D．甲、乙两图中的电表均为交流电流表 ‎4．如图5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UAB＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为________V，通过电阻R0的电流有效值为________A.‎ 图5‎ ‎【方法技巧练】‎ 一、变压器动态问题的分析方法 ‎5．如图6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，U1为加在原线圈的电压，则( )‎ 图6‎ A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时， I1将增大 B．保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗功率将减小 C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大 图7‎ ‎6．如图7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是( )‎ A．副线圈两端M、N的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流增大 二、有多个副线圈的理想变压器问题的分析方法 ‎7．理想变压器如图8所示，原线圈匝数n1＝1 000匝，两副线圈匝数分别为n2＝600匝，n3＝200匝，当原线圈两端接在220 V的交流电源上时，原线圈上电流为‎2 A，通过R2的电流为‎1 A，则通过R3的电流为( )‎ 图8‎ A．‎10 A B．‎7 A C．‎3 A D．‎‎1 A ‎8．如图9所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1 100匝，接入电压U1＝220 V的电路中．‎ 图9‎ ‎(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？‎ ‎(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V，60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？‎ ‎1．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 C．交变电流频率 D．交流电功率 ‎2．如图10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( )‎ 图10‎ A．3 mA B．0 mA C．48 mA D．与负载R的值有关 ‎3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下( )‎ 图11‎ A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 V B．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 V C．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V D．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V ‎4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )‎ 图12‎ A．副线圈输出电压的频率为50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输入功率增加 ‎5．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供‎200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )‎ A．‎5 A,250 V,50 kW B．‎5 A,10 kV,50 kW C．‎200 A,250 V,50 kW D．‎200 A,10 kV,2×103 kW ‎6．一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，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时( )‎ A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大 ‎7．如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin 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( )‎ 图13‎ 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 ‎8．图14所示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＝，加在原线圈的电压为u1＝311sin 100πt V，霓虹灯正常工作的电阻R＝440 kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )‎ 图14‎ A．副线圈两端电压6 220 V，副线圈中的电流14.1 mA B．副线圈两端电压4 400 V，副线圈中的电流10 mA C．I1I2‎ ‎9．如图15甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交变电流如图14乙所示，则( )‎ 图15‎ A．交变电流的频率为0.02 Hz B．原线圈输入电压的最大值为200 V C．电阻R2的电功率约为6.67 W D．通过R3的电流始终为零 ‎10．如图16所示，理想变压器线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为( )‎ 图16‎ A．0.5U B．2U C．0.2U D．0.4U ‎11．如图17所示的变压器的原线圈1接到220 V的交流电源上．副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12 V 12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为‎0.4 A，求：‎ 图17‎ ‎(1)副线圈3的匝数n3 .‎ ‎(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.‎ ‎12．如图18所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220‎ ‎ V的市电上，向额定电压为1.80×104 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 mA时，熔丝就熔断．‎ 图18‎ ‎(1)熔丝的熔断电流是多大？‎ ‎(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？‎ ‎13．如图19所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：‎ 图19‎ ‎(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比．‎ ‎(2)发电机的输出功率．‎