交变电流与变压器问题分析

训练9 交变电流与变压器问题分析

一、单项选择题

1．(2010·重庆卷·17)如图1所示，一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧杯的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为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( )

图1

A．1 100,360 C．2 200,180

B．1 100,180 D．2 200,360

2．(2009·福建卷·16)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图2甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，则外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )

图2

A．电压表的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率为484 W

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

3．(北京高考)一个理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图3所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( )

图3

A．流过电阻的电流是20 A

B．与电阻并联的电压表的示数是1002 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W

4．(山东高考)图4甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )

甲 乙

图4

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．两种电压的有效值相等

C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin (100πt ) V

1

D．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的

10

5．如图5所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A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u＝2202sin 100πt(V)．下列说法正确的是( )

图5

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为222 V B．当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数为22 V

C．当单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表的示数不变，电流表的示数变大

D．当单刀双掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动)，电压表和电流表的示数均变大 二、双项选择题

6．一理想变压器原、副线圈的匝数之比为11∶2，副线圈的输出电压u随时间变化的规律如图6所示，副线圈上仅接入一个阻值为20 Ω的定值电阻，则( )

图6

A．原线圈的输入电压为220 V B．原线圈的输入电流为11 A

C．经过1分钟定值电阻放出的热量是4 800 J D．变压器的输入功率是8×102 W

7．如图7所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料(电

阻率随温度升高而减小)制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是( )

图7

A．A1的示数增大，A2的示数减小 C．V1的示数增大，V2的示数增大 电压的( )

B．A1的示数增大，A2的示数增大 D．V1的示数不变，V2的示数减小

8．(2010·广东卷·19)如图8所示，是某种正弦式交变电压的波形图，由图象可确定该

图8

A．周期是0.01 s C．有效值是220 V

B．最大值是311 V

D．表达式为u＝220sin 100πt (V)

9．(2010·全国Ⅱ·19)图9中为某一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，P为滑动头，现令P从均匀缠绕的副线圈最低端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，P2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值)．下列图象中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是( )

图9

10．(2010·江苏卷·7 )在如图10所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )

图10

A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

11．如图11所示是某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝2202 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的用电器组成闭合电路，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是( )

图11

A．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1

B．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 C．通过R0的电流有效值是20 A

D．当R0增大时，输电线损耗的功率也随着增大

12．如图12甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数是n1，n2，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，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．则下列说法中正确的是( )

甲 乙

图12

A．当单刀双掷开关由a拨向b后，电压表的示数变大 B．当单刀双掷开关由a拨向b后，电流表的示数变小 C．当单刀双掷开关由a拨向b后，原线圈的输入功率变大 D．当单刀双掷开关由a拨向b后，副线圈输出电压的频率变小

13．如图13所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，它的输入电压u＝2202sin ωt V，保险丝的熔断电流是1 A，其电阻可忽略不计，R为可调电阻．为了不使原线圈中的保险丝熔断，下列说法正确的是( )

图13