高中物理探究变压器电压与匝数的关系计算题

如图所示，用一台变压器给100盏220V，60W的电灯供电，变压器的初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。初级线圈的输入电压是660V，次级线圈的电阻为0.2Ω。求：

（l）空载时次级线圈的端电压和输出功率；
（2）接通时次级线圈的端电压；
（3）每盏灯的实际功率．

如图所示，一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为P=500kW，输出电压为U₁=500V，升压变压器B₁原、副线圈的匝数比为n₁：n₂=1：5，两变压器间输电导线的总电阻为R=1.5Ω。降压变压器B₂的输出电压为U₄=220V，不计变压器的损耗。求：

（1）输电导线上损失的功率P_损；
（2）降压变压器B₂的原、副线圈的匝数比n₃：n₄。

(12分)如图所示，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U=311sin100πt V，F为熔断电流为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的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?

如图15所示，一小型发电站通过升压变压器B₁和降压变压器B₂把电能输送给用户(B₁和B₂都是理想变压器)，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B₁原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω。降压变压器B₂的输出电压为220V。求：
（1）输电导线上损失的功率；
（2）降压变压器B₂的原、副线圈的匝数比。

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（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是100kw，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1:25，求：

（1）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。

(10分)内蒙古拥有得天独厚的风力资源，是我国北部的风能富集区。在2008年奥运会之前分两期兴建了总装机容量为12万千瓦的风力发电厂。建成后，若采用110kV电压向北京输电。已知从内蒙古到北京的输电线电阻为1Ω。
(1)求输电导线损耗的功率；
(2)若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率。
(3)为了进一步节约能源，请你为输电环节提出一条以上改进措施。

如下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化．求：
(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电路中交流电压表的示数．

如图10－1－14所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长为L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度为ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：

图10－1－14
(1)转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(4)交流电压表的示数；
(5)转动一周外力做的功；
(6) 周期内通过R的电荷量为多少？

、风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展。如图是山东荣成市滨海大道所建的风车阵。如果风车阵中某发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，先后经过一升压变压器和一降压变压器传输后送到用户，设用户得到的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
（1）画出此输电线路的示意图..
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比各为多少？
（3）用户得到的电功率是多少？

如图所示，理想变压器初级线圈为600匝，接在交流电源上，要在两个次级线圈上分别得到和的电压，求：
（1）次级线圈匝数各是多少？
（2）通过次级线圈的电流分别是，则通过初级线圈的电流是多大？

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OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，转动角速度为(rad/s)，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度(T)．为用此发电机所发出交流电使两个标有“220 V，11 kW”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．求发电机的输出电压、变压器原副线圈的匝数比及与变压器原线圈串联的理想交流电流表的示数．

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图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只="400" Ω的电阻，或只在de间接一只="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。

(14分)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OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝ T．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V,11 kW”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12所示，求：

(1)发电机的输出电压有效值为多少？
(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大？

如下图甲所示，理想变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R₁=R₃=20Ω，R₂=40Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P=35W，已知通过R₁的正弦交流电如下图乙所示。求：

（1）原线圈输入电压；
（2）电阻R₂的电功率；
（3）电容器C流过的电流。

某发电站的输出功率为100kW，输出电压为250V，向25km远处的用户供电。为了使输电线路损失的功率不超过输出功率的1%，电站采用升压变压器升压后再输电，到达用户后再用降压变压器将电压降为220V,已知输电导线的电阻率为ρ=3.0×10^-8Ω（m，导线横截面积为1.5×10^{- 4}m²，两台变压器均为理想变压器，求：
（1）输电线上通过的最大电流.     
（2）输电线上的电压损失最大值.
（3）两个变压器原、副线圈的匝数比