高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器可视为理想变压器).
(1)画出上述输电全过程的线路图；
(2)若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；
(3)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；
(4)计算降压变压器的输出功率.

如图10-2-21所示，理想变压器原线圈中输入电压U₁＝3 300 V，副线圈两端电压U₂为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L₁和L₂，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2 V，求：

图10-2-21
（1）原线圈n₁等于多少匝？
（2）当开关S断开时，表A₂的示数I₂＝5 A，则表A₁的示数I₁为多少？
（3）当开关S闭合时，表A₁的示数I₁′等于多少？

图10-2-20所示为一理想变压器，原线圈匝数为n₁，四个副线圈的匝数均为n₂，四个副线圈中负载电阻的阻值相同，二极管和电感线圈都是理想元件.现从原线圈P、Q两个点输入正弦交流电，那么下列说法正确的是（　　）

图10-2-20

A．流过Rb上的电流仍是交流电

B．流过Ra、Rc和Rd上的电流仍是交流电

C．加在Ra两端的电压是Rb的两倍

D．Ra消耗的功率是Rb上的两倍

如图10-2-19所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图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的匝数比为n₁∶n₂＝2∶1，在不接负载的情况下（　　）

图10-2-19

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

如图10-2-18所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在u=311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统，其中R₂是用半导体热敏材料（电阻随温度升高而降低）制成的传感器，电流表A₂是值班室的显示器，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是一定值电阻.当传感器R₂所在处出现火警时，下列说法正确的是（　　）

图10-2-18

A．A1的示数不变，A2的示数增大

B．A1的示数增大，A2的示数增大

C．V1的示数增大，V2的示数增大

D．V1的示数不变，V2的示数减小

某变压器原、副线圈的匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图10-2-14所示规律变化，副线圈接有负载.下列判断正确的是（　　）

图10-2-14

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．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz

如图10-2-11所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动触头，U₁为加在原线圈两端的交变电压，I₁为原线圈中的电流，则（　　）

图10-2-11

A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大

B．保持U1及P的位置不变，S由b到a时，R消耗的功率减小

C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大

D．保持P的位置不变，S合在a处，U1增大，I1将增大

如图13-8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“220V，60W”灯泡一只，且灯泡正常发光.则（   ）

图13-8

A．电流表的示数为	B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为	D．原线圈端电压为11 V

如图13-7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1.8×10⁴ 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，熔丝就断.

图13-7
(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？

一台理想降压变压器从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，则变压器的原线圈电流、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 2×10^3 kW

如图13-1所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U₁为加在原线圈两端的交变电压,I₁、I₂分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是（   ）

图13-1

A．保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小

B．保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小

C．保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大

D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小

如图13-1-6所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，T为滑动变阻器的滑动触头，U₁为加在原线圈两端的电压，I₁为原线圈中的电流，则下列说法不正确的是(    )

图13-1-6

A．保持U1及T的位置不变，K由a合到b时，I1将增大

B．保持T的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小

C．保持U1不变，K合在a处，使T上滑，I1将增大

D．保持T的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大

如图13-30所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器初级线圈匝数（图中电压表及电流表皆为理想电表）则下列说法正确的是（   ）

图13-30

A．当滑片c向b端移动时，变压器输入功率变大

B．当滑片c向a端移动时，电流表的示数将减小，电压表V的示数不变

C．当滑片c向b端移动时，电流表的示数将变大，电压表V的示数也变大

D．滑片c不动，将开关S由1掷向2时，三个电表、、V的示数都变大

所示，原线圈匝数为n₁，两个副线圈的匝数分别为n₂和n₃.4只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中，当原线圈回路中a、b端接入交流电压U₀时，4只灯泡均正常发光，则三组线圈的匝数比n₁∶n₂∶n₃等于多少？灯泡的额定电压U_额等于多少？

图13-25

如图13-24所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U₁和I₁，两个副线圈的输出电压和电流分别为U₂和I₂、U₃和I₃.接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光.则下列正确的为（   ）

图13-24

A．I1∶I2∶I3=1∶2∶1

B．U1∶U2∶U3=1∶1∶2

C．三个线圈匝数n1∶n2∶n3之比为5∶2∶1

D．电源电压U1与原线圈两端电压U1′之比为5∶4