高中物理探究变压器电压与匝数的关系计算题

某一水电站发电机组设计为：水以v₁＝3m/s的速度流入水轮机后以v₂＝1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低h=9.6m，水流量为Q＝10m³/s．水轮机效率为η₁ =75%，发电机效率为η₂=80%，重力加速度g=10m/s²，水的密度ρ=10³kg/m³．试问：
(1)发电机的输出功率是多少？
(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12Ω，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×10⁴ W，电厂输出电压仅为350 V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输出．已知输电线路的总电阻为4 Ω，允许损失的功率为输送功率的5%，用户所需电压为220 V，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？

如图所示，甲图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n₁∶n₂＝10 ∶1.当原线圈接乙图所示的正弦交流电．副线圈接负载电阻R＝10Ω。 电压表、电流表均为理想表。求：
（1）原线圈两端电压的瞬时表达式；
（2）理想电压表及电流表读数分别是多少？

某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线总电阻是6Ω。
（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；
（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n₁∶n₂ = 22∶1的变压器降压，求用户得到的电压。
（计算结果均保留三个有效数字）

发电机输出功率40kW，输出电压400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1：5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，到达用户后再用变压器降为220 V。求：
（1）输电线上损失的电功率是多少？
（2）降压变压器的变压比是多少?

图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象如右图所示。若只在ce间接一只R_ce="400" Ω的电阻，或只在de间接一只R_de="225" Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。

(1)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I₁；
(2)求ce和de 间线圈的匝数比。

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,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。如图所示

（1）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；
（2）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。

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,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。如图所示

(1)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；
(2)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。

黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
如下图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？

如图所示, 理想变压器原线圈中输入电压U₁＝3300 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,

(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？

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m²，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T。现用此发电机所发出交流电带动两个标有 “220V、11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图 所示。求：

（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

某发电站的输出功率为10⁴ kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电，在用户区再用降压器把电压降为220V供用户使用。已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10^－8Ω·m，导线横截面积为1.5×10^{－4 m2}，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
(1)升压变压器的输出电压．
(2)输电线路上的电压损失．
(3) 降压器原、副线圈的匝数比．

如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kv高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比
（2）输电线路导线电阻R。
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比。

图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。原线圈入正弦式交变电压的u-t图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只R_ce="400" Ω的电阻，或只在de间接一只R_de="225" Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式；
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I₁；
(3)求ce和de 间线圈的匝数比。

如图所示，理想变压器原线圈输入电压为220 V，副线圈输出电压为36 V，两只灯泡的额定电压均为36 V，L₁额定功率为12 W，L₂额定功率为6 W．试求：

（1）原副线圈的匝数比是多少？
（2）S闭合后，两灯均工作时原线圈的电流。