第2讲　变压器　远距离输电

1．电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示．其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上．则电流互感器(　　)

A．是一种降压变压器

B．能测量直流电路的电流

C．原、副线圈电流的频率不同

D．副线圈的电流小于原线圈的电流

 

2．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证．在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的(　　)

A.  B.  C.  D.

 

3．某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2 s，电压最大值为0.05 V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下列说法正确的是(　　)

A．交流电的频率为10 Hz

B．副线圈两端电压最大值为3 V

C．变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D．充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

 

4．无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，双方密切配合，手机成功无线充电．如图为自制的简易无线充电装置，由一个电磁炉(发射线圈)、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈与接收线圈的匝数比n₁∶n₂＝10∶1，若电磁炉两端所加电压为u＝220·sin 314t(V)，不考虑充电过程中的各种能量损失．则下列说法正确的是(　　)

A．通过车载充电器的电流为交流电

B．通过车载充电器的电流方向周期性地变化

C．车载充电器两端电压的有效值约为22 V

D．车载充电器两端电压的有效值约为 V

 

 

 

5．张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t＝0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后．输出电压为U.忽略线圈电阻，下列说法正确的是(　　)

A．发电机输出的电压为πNBSz

B．发电机输出交变电流的频率为2πnz

C．变压器原、副线圈的匝数比为πNBSnz∶U

D．发电机产生的瞬时电动势e＝πNBSnzsin(2πnz)

 

6．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验．他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干．

(1)实验需要以下哪种电源________；

A．低压直流电源     B．高压直流电源    C．低压交流电源     D．高压交流电源

 

(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数．分别测出相应的原、副线圈电压值．由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的________值 (填“有效”或“最大”)．其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为________；

 

(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________(选填“正比” 或“反比”)，实验中由于变压器的铜损和铁损，导致原线圈与副线圈的电压之比一般________(选填“大于”“小于”或“等于”)原线圈与副线圈的匝数之比；

 

(4)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别．原因不可能为________．(填字母代号)

A．原、副线圈上通过的电流发热     B．铁芯在交变磁场作用下发热

C．变压器铁芯漏磁                 D．原线圈输入电压发生变化

7.如图所示，原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u₁＝310sin 314t(V)，则(　　)

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为3.1 V

B．副线圈两端的电压频率为50 Hz

C．当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈输入功率变小

D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小

 

8．如图所示为远距离输电原理图，变压器T₁、T₂为理想变压器，T₁原、副线圈的匝数比为1∶10，T₂原、副线圈的匝数比为10∶1，发电机的输出功率为P，输出电压为U，用电器R₀两端的电压为0.98U，则输电线的电阻R为(　　)

A.         B.

C.      D.

 

9．（选做）如图甲所示为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为11∶1，电阻R＝10 Ω，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则(　　)

A．电压表V₁的读数为28 V

B．电压表V₂的读数为20 V

C．电流表A的读数为0.18 A

D．原线圈的输入功率为20 W

 

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10．（选做）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示．发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝．若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其他损耗，下列说法正确的是(　　)

A．接收线圈的输出电压约为16 V

B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1

C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同

D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同

 

11．（选做）如图甲所示，在AB间接入乙图所示正弦式交流电，通过理想变压器和二极管D₁、D₂给阻值R＝20 Ω的纯电阻负载供电，已知D₁、D₂为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n₁＝110匝，副线圈总匝数n₂＝20匝，Q为副线圈中心抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U₀，设电阻R上消耗的热功率为P，则有(　　)

A．U₀＝20 V，P＝20 W

B．U₀＝40 V，P＝80 W

C．U₀＝40 V，P＝20 W

D．U₀＝20 V，P＝20 W

 

12.（选做）如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P₁初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R₁的阻值为R，滑动变阻器R₂的最大阻值为9R，滑片P₂初始位置在最右端．理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I.下列说法正确的是(　　)

A．保持P₁位置不变，P₂向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变

B．保持P₁位置不变，P₂向左缓慢滑动的过程中，R₁消耗的功率增大

C．保持P₂位置不变，P₁向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大

D．保持P₂位置不变，P₁向下缓慢滑动的过程中，R₁消耗的功率减小