时间:2017-03-05 17:39:46
1、计算题 某发电厂发电机的输出功率P=100 kW,发电机端电压U=250 V,向远处送电的输电线的总电阻R=8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V.
(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图;
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比.
参考答案:(1)输电线路见解析(2)升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16,降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.
本题解析:(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器,输电线路示意图如图所示.
?
(2)按题意,P损=5%P=0.05×100×103 W=5×103 W,
设输电线路中的电流为I,则P损=I2R.
I=
=
A=25 A?
输送电压U2=
=
V=4 000 V?
发电机输出的电压U1=U=250 V
升压变压器的匝数比
输电线路上损失的电压U损=IR=25×8 V=200 V
降压变压器原线圈n3两端的电压为
U3=U2-U损=4 000 V-200 V=3 800 V
用户在副线圈n4两端得到电压U4=220 V
所以降压变压器的匝数比
即升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16,降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.
本题难度:一般
2、选择题 不计电阻的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.在t=0.01s,穿过该线圈的磁通量为零
B.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt(V)
C.Rt处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大
D.Rt处温度升高时,电压表V1、V2示数的比值不变
参考答案:C
本题解析:t=0.01s时,u=0,此时是磁通量的变化率最小,磁通量最大,所以A错误;由图可知,U的最大值是
,T=0.02s,则
,所以电压的瞬时值表达式为
(V),B错误;Rt处温度升高时,电阻减小,电流增加,根据
,
增加,
,所以变压器输入功率变大,C正确;电压表V1示数不变,R和Rt的总电压不变,Rt处温度升高时,电阻减小,电流增加,R两侧的电压增大,Rt两侧的电压减小,所以电压表V1、V2示数的比值变大,D错误。
考点:交变电流,变压器,电路的动态分析。
本题难度:一般
3、选择题 (2014?盐城三模)如图所示,在理想变压器输入端AB间接入220V正弦交流电,变压器原线圈n1=110匝,副线圈n2=20匝,O为副线圈中间抽头,D1、D2为理想二极管,阻值R=20Ω,则R上消耗的热功率为( )
A.10W
B.20W
C.40W
D.80W
参考答案:B
本题解析:二极管的作用是只允许正向的电流通过,再根据电压与匝数成正比可求副线圈两端电压,从而求解电阻两端电压,根据
从而求出功率.
解:在AB间接入正弦交流电U1=220V,变压器原线圈n1=110匝,副线圈n2=20匝,
有:
,得有效值U2=40V.
O为副线圈正中央抽头,则R两端电压为20V,
所以R消耗的热功率为:
所以ACD错误,B正确;
故选:B.
点评:本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系,同时对于二极管和电容器的作用要了解,另外也要注意求解功率要用有效值.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,理想变压器原线圈接在输出电压稳定的交变电源上,副线圈接有两个灯泡L1、L2和一个电阻R。开始时,开关S是断开的。现将S闭合,则
A.副线圈两端的输出电压减小
B.L1变亮
C.原线圈的输入电流增大
D.交变电源的输出功率将增大
参考答案:CD
本题解析:由
可知,输出电压不变,A错;s闭合后,输出端电阻减小,电流增大,输入电流增大,R分压增大,L1分压减小,变暗,B错;C对;输出功率P=UI增大,输入功率增大,D对;
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1:n2=1000:1,n3:n4=1:100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的送电功率为 
[? ]
A.2.2×103 W
B.2.2×10-2 W
C.2.2×108 W
D.2.2×104 W
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般