變壓器典型例題.doc

變壓器典型例題【例1】 有一降壓變壓器，它的輸入電壓最大值為220V，另有一負(fù)載，當(dāng)它接在22V直流電源上時(shí)，消耗功率為P，若使它接在上述變壓線圈的匝數(shù)比為 【 】A141 B114 C101 D110【分析】 設(shè)負(fù)載電阻為R，直流電壓U0=22V，變壓器次級(jí)電壓的有效值為U2，則由題意知兩式相比，得而變壓器初級(jí)電壓的有效值為因此，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為【答】 C【例2】 如圖所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，接入電壓U1=220V的電路中（1）要求在兩組副線圈上分別得到電壓U2=6V，U3=110V，它們的匝數(shù)分別為多少？（2）若在兩副線圈上分別接上“6V、20W”、“110V、60W”的兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？【分析】 第（1）問(wèn)，根據(jù)電壓與匝數(shù)的正比關(guān)系即得；第（2）問(wèn)，應(yīng)根據(jù)原、副線圈功率相等的關(guān)系計(jì)算【解】 （1）根據(jù)原、副線圈間電壓與匝數(shù)的關(guān)系，由（2）設(shè)原線圈輸入電流為I1，由P入=P出，即【說(shuō)明】 第（1）問(wèn)，也可根據(jù)原、副線圈每伏電壓分配到的匝數(shù)n2=56匝=30匝，n3=5110匝=550匝【例3】 一臺(tái)降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為41，供一照明電路用電原線圈所加交變電壓u1=1410sin100tV，照明電路連接導(dǎo)線的總電阻R=1.0，問(wèn)能使多少盞“220V，40W”的電燈正常發(fā)光【分析】 供電示意圖如圖所示要使用電器正常工作，必須使用電器兩端電壓達(dá)到其額定值220V【解】 由電源電壓u1=1410sin100tV，得加在原線圈上電壓的有效值根據(jù)變壓器公式所以副線圈兩端的電壓此時(shí)由副線圈作為“電源”，對(duì)電燈供電設(shè)共需并聯(lián)n盞電燈，每燈正常發(fā)光時(shí)的電流為根據(jù)歐姆定律，由U2=nI0RU0，得【例4】 一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=12，電源電壓險(xiǎn)絲，副線圈中接入一個(gè)可變電阻R（如圖）為了使保險(xiǎn)絲不被熔斷，調(diào)節(jié)電阻R時(shí)最低應(yīng)不能小于【分析】 當(dāng)原線圈電流強(qiáng)度達(dá)到I1=I0時(shí)，副線圈中電流強(qiáng)度為這也就是副線圈中的最大電流副線圈的輸出電壓有效值為因此，副線圈電路中負(fù)載電阻的最小值為【答】 C【說(shuō)明】常有人以為，保險(xiǎn)絲的熔斷電流I0就是原線圈中的最大電流，即I1m=I0=1A，因而副線圈中最大電流為副線圈的最大輸出電壓于是得負(fù)載電阻最小值這是錯(cuò)的！因?yàn)榻涣鞯挠行е凳歉鶕?jù)熱效應(yīng)定義的，所以根據(jù)熱效應(yīng)而規(guī)定的保險(xiǎn)絲的熔斷電流也必須用有效值來(lái)衡量，即I0是熔斷時(shí)電流的有效值而不是峰值【例5】 某車間用變壓器對(duì)40盞“36V、40W”電燈供電設(shè)變壓器的原線圈為1320匝，接在220V照明線路上，問(wèn)：（1）副線圈應(yīng)為幾匝，能使各個(gè)燈正常發(fā)光？此時(shí)原、副線圈的電流為多少？（2）如只用20盞燈，能否正常發(fā)光？原線圈電流變?yōu)槎嗌?？【分析?通常，近距離輸電可不計(jì)輸電線電阻，因此，變壓器副線圈電壓應(yīng)等于電燈電壓，由此用變壓器公式，即得副線圈匝數(shù)由電燈總功率等于原、副線圈功率可得電流減少燈數(shù)時(shí)，供電電壓不變，功率和電流都發(fā)生了變化得副線圈匝數(shù)副線圈輸出的總功率等于40盞電燈功率之和，即P2=4040W=1600W所以，副線圈的電流和原線圈的電流分別為當(dāng)只用20盞電燈時(shí)，副線圈輸出功率減少，原線圈輸入功率也相應(yīng)減少它們均為P1=P2=2040W=800W所以，原副線圈的電流變?yōu)椤菊f(shuō)明】 負(fù)載變化時(shí)，功率會(huì)跟著發(fā)生變化，這正是能的轉(zhuǎn)化和守恒的反映在理想變壓器中，副線圈的電壓僅由匝數(shù)比和原線圈電壓決定，并不隨負(fù)載變化而變化【例6】 如圖是一個(gè)帶有兩個(gè)副線圈的理想變壓器，今將原線圈接至穩(wěn)壓交流電源上，副線圈L1的匝數(shù)為n1，副線圈L2的匝數(shù)為n2當(dāng)L2兩端斷開(kāi)，電阻R接到L1兩端時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)L1兩端斷開(kāi)，R接到L2兩端時(shí)，電流表示數(shù)為I2，當(dāng)L1、L2都接上R時(shí)，電流表的示數(shù)為I3，求I1I2I3=？【分析】 根據(jù)副線圈上接入負(fù)載電阻的情況，由原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即可找出關(guān)系【解】 把電阻R分別接在L1和L2兩端時(shí)，有當(dāng)在L1、L2兩端都接入電阻R時(shí)，有因?yàn)閮蓚€(gè)副線圈上的電壓分別為把式代入上面三個(gè)算式中，得【例7】 在繞制變壓器時(shí)，某人誤將兩個(gè)線圈繞在如圖所示變壓器鐵芯的左右兩個(gè)臂上當(dāng)通以交變電流時(shí)，每個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過(guò)另一個(gè)線圈，另一半通過(guò)中間的臂已知線圈1、2的匝數(shù)之比n1n2=21在不接負(fù)載的情況下 【 】A當(dāng)線圈1輸入電壓220V時(shí)，線圈2輸出電壓為110VB當(dāng)線圈1輸入電壓220V時(shí)，線圈2輸出電壓為55VC當(dāng)線圈2輸入電壓110V時(shí)，線圈1輸出電壓為220VD當(dāng)線圈2輸入電壓110V時(shí)，線圈1輸出電壓為110V【分析】 因?yàn)槔硐胱儔浩髟?、副線圈電壓之比（U1