2.5 变压器 习题（含解析）

第六节　变　压　器
作业
一、单项选择题
1．一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1
200匝，在原线圈两端接有一电动势为10
V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为(　　)
A．0
V
B．1.2
V
C．120
V
D．小于120
V
解析：原线圈中无变化磁通．答案：A
2．将输入电压为220
V，输出电压为6
V的变压器改装成输出电压为24
V的变压器．已知副线圈原来的匝数为36匝，现不改原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为(　　)
A．144匝
B．108匝
C．180匝
D．540匝
解析：由＝有＝
①
＝
②
解得n2＝144，所以应增加的匝数Δn2＝n2－36＝108(匝)．答案：B
3．对给定的理想变压器有(　　)
A．根据U1∶U2＝n1∶n2，副线圈两端的电压U2是由原线圈两端的电压U1决定的
B．根据I1∶I2＝n2∶n1，副线圈的输出电流I2是由原线圈输入电流I1决定的
C．副线圈的输出功率是由原线圈的输入总功率决定的
D．当原线圈的负载电流增加时，副线圈中的电流随之增加
答案：A
4．用一理想变压器向一负载R供电，如下图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是(　　)
A．I2增大，I1也增大
B．I2增大，I1减小
C．I2减小，I1也减小
D．I2减小，I1增大
解析：原线圈电压、匝数比不变，输出电压不变，则负载电阻R增大，I2变小，I1也变小．答案：C
二、双项选择题
5．如图所示，甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，以下说法正确的是(　　)
A．线圈匝数N1＜N2，N3＜N4
B．线圈匝数N1＞N2，N3＜N4
C．甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表
D．甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表
答案：BC
6.图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2＝4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表的读数是12
mA，那么的读数为(　　)
A．0
B．3
mA
C．48
mA
D．与R值大小无关
解析：直导线AB匀速运动，原线圈接的恒定电源，铁芯中无变化磁通，故副线圈无电压、电流．答案：AD
7．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　)
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B．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10∶1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
答案：BD
8．一理想变压器原、副线圈的匝数比为101，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，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(　　)
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，变压器的输出功率增加
答案：AD
9．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q.则(　　)
A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大
B．只将Q向下移动时，电流表的读数变小
C．只将P顺时针方向移动时，电流表的读数变大
D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大
解析：对于A、B选项，当将Q向下移动时，连入电路的电阻增大，而线圈的匝数比不变，输入电压不变，所以灯泡两端电压不变，所以电流减小，故A错误．B对．
对于C选项，将P沿顺时针方向移动时，因变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，灯泡两端的电压将减小，所以电流变小，则电流表读数变小，故C错误．
对于D选项，当提高输入端的电压U时，由于原、副线圈的匝数不变，则输出电压也变大，所以电流表的读数会变大，故D正确．
三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位．)
10．如下图所示，某理想变压器有一个原线圈
，匝数n1＝1
320匝，接220
V交流电路上．另有两个副线圈，甲线圈匝数n2＝30匝，线圈中电流为I2＝1.2
A；乙线圈两端电压U3＝10
V，电流为I3＝0.5
A．求:
(1)乙线圈的匝数n3和甲线圈两端的电压U2；
(2)原线圈中的电流I1.
解析：
由＝，得到U2＝5
V
再由＝，n3＝60匝
由理想变压器的P入＝P出
即I1U1＝I2U2＋I3U3
得到I1＝＝0.05
A.
答案：(1)60匝　5
V　(2)0.05
A
11．如图，某理想变压器原线圈输入电功率为P0，原、副线圈的匝数比为n，在其副线圈上接一线圈电阻为r的电动机．现在，电动机正以速度v匀速向上提升一质量为m的重物，已知重力加速度为g，不计电动机转轴间的摩擦等损耗，求变压器原线圈两端的电压为多少？
解析：电动机的输出功率P机＝mgv
设副线圈回路的电流为I2，则：P0＝P机＋Ir
副线圈两端的电压U2＝
原线圈两端的电压U1＝nU2
解上面各式得U1＝nP0
12.
如右图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压U1＝220
V，F为熔断电流I0＝1.0
A的保险丝，负载为一可变电阻．
(1)当电阻R＝100
Ω时，保险丝能否被熔断？
(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？
解析：(1)由＝得到U2＝110
V
由欧姆定律得：I2＝1.1
A
再有＝得到I1＝0.55
A故保险丝不能熔断．
(2)理想变压器的P入＝P出
＝220
V×1.0
A＝220
W
P出＝＝220
W得到R＝55
Ω.
答案：(1)不能　(2)55
Ω　220
W