變壓器　電能的輸送 練習(xí)

1、配餐作業(yè)變壓器電能的輸送見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P377A組·基礎(chǔ)鞏固題1(多選)關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說(shuō)法正確的是()A通過(guò)正弦交變電流的原線(xiàn)圈的磁通量不變B穿過(guò)原、副線(xiàn)圈的磁通量在任何時(shí)候都相等C穿過(guò)副線(xiàn)圈磁通量的變化使得副線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D原線(xiàn)圈中的電流通過(guò)鐵芯流到了副線(xiàn)圈解析由于是交變電流，交變電流的磁場(chǎng)不斷變化，磁通量也在變化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因理想變壓器無(wú)漏磁，故B、C項(xiàng)正確；原線(xiàn)圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化為電能，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BC2如圖所示為四種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V,40 W”。當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)至20 W時(shí)，哪種臺(tái)燈消耗

2、的功率最小()AB.CD.解析臺(tái)燈的消耗功率是指包含燈泡和其他輔助器件的總功率。由A、B、C、D四選項(xiàng)分析可知：C項(xiàng)中理想變壓器功率損耗為零，電源輸出的總功率(臺(tái)燈消耗功率)只有燈泡的功率20 W，而其他選項(xiàng)中，不論滑動(dòng)變阻器是分壓接法還是限流接法，滑動(dòng)變阻器上總有功率損耗，臺(tái)燈的消耗功率都大于20 W。故C項(xiàng)正確。答案C3如圖所示，變壓器輸入有效值恒定的電壓，副線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)，輸出電壓通過(guò)輸電線(xiàn)輸送給用戶(hù)(電燈等用電器)，R表示輸電線(xiàn)的電阻，則()A用電器增加時(shí)，變壓器輸出電壓增大B要提高用戶(hù)的電壓，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑C用電器增加時(shí)，輸電線(xiàn)的熱損耗減小D用電器增加時(shí)，變壓器的輸入功率減小解析由

3、于變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)不變，而且輸入電壓不變，因此增加負(fù)載不會(huì)影響輸出電壓，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2U1，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向上滑時(shí)，n2增大，所以輸出電壓增大，用戶(hù)的電壓增大，B項(xiàng)正確；由于用電器是并聯(lián)的，因此用電器增加時(shí)總電阻變小，輸出電壓不變，總電流增大，故輸電線(xiàn)的熱損耗增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用電器增加時(shí)總電阻變小，總電流增大，輸出功率增大，所以輸入功率增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B4如圖所示，電路中理想變壓器的匝數(shù)比為41，電流表為理想的交流電表。將四個(gè)完全相同的小燈泡(8 V，4 W)接入副線(xiàn)圈，在原線(xiàn)圈兩端加瞬時(shí)值表達(dá)式為u32sin100t(V)的交流電。則下列說(shuō)法正確的是()A電

4、流表的讀數(shù)為2 AB變壓器的輸入功率為16 WC如果將一耐壓值為8 V的電容器并聯(lián)在小燈泡的兩端，則電容器能正常工作D如果其中的一個(gè)小燈泡被燒毀，則其余的小燈泡均變亮解析由輸入端交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u32sin100t(V)可知，輸入端電壓的有效值為32 V，由得副線(xiàn)圈兩端的電壓的有效值為U2U18 V，顯然四個(gè)小燈泡均能正常發(fā)光，由PUI得通過(guò)每只燈泡的電流均為I10.5 A，電流表的讀數(shù)為I4I12 A，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于四個(gè)小燈泡均正常發(fā)光，則消耗的總功率為4P16 W，因此變壓器的輸入功率為16 W，B項(xiàng)正確；由于副線(xiàn)圈兩端電壓的最大值為8 V，大于電容器的耐壓值，因此電容器將被擊穿，C

5、項(xiàng)錯(cuò)誤；如果其中的一個(gè)小燈泡被燒毀，由于輸入電壓、變壓器的匝數(shù)均不變，因此變壓器的輸出電壓不變，因此其余小燈泡的亮度不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5如圖為一理想變壓器，其原線(xiàn)圈匝數(shù)n1800，副線(xiàn)圈匝數(shù)n2200，原線(xiàn)圈接有電壓u200sin100t (V)的交變電流，R為可變電阻，各電表均為理想交流電表，則下列說(shuō)法中正確的是()A該交變電流的頻率為100 HzB穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為0.25Wb/sCR的阻值越大，電流表A的示數(shù)越小，電壓表V的示數(shù)越大D接入的燈泡越多，電流表A和電壓表V的示數(shù)越大解析根據(jù)2f可得，該交變電流的頻率f50 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有En1，故穿過(guò)

6、鐵芯的磁通量的最大變化率0.25Wb/s，B項(xiàng)正確；R的阻值越大，副線(xiàn)圈中的電流越小，電流表A的示數(shù)越小，因變壓器是理想變壓器，電壓表V的示數(shù)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；接入的燈泡越多，副線(xiàn)圈的總電阻越小，副線(xiàn)圈中的電流越大，電流表A的示數(shù)越大，電壓表V的示數(shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B6如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為51，原線(xiàn)圈接入如圖乙所示的正弦交流電，副線(xiàn)圈與二極管(正向電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn)；反向電阻為無(wú)窮大，相當(dāng)于斷路)、定值電阻R0、熱敏電阻Rt(阻值隨溫度的升高而減小)及報(bào)警器P(電流增加到一定值時(shí)報(bào)警器P將發(fā)出警報(bào)聲)組成閉合電路。電壓表、電流表均為理想電表。則以下判斷正確的是()A變壓

7、器副線(xiàn)圈輸出交流電的頻率為25 HzB電壓表的示數(shù)為22 VCRt處溫度減小到一定值時(shí)，報(bào)警器P將會(huì)發(fā)出警報(bào)聲D報(bào)警器報(bào)警時(shí)，變壓器的輸入功率比報(bào)警前小解析變壓器不改變交流電的頻率，所以副線(xiàn)圈中交流電的頻率為50 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)得副線(xiàn)圈兩端電壓U244 V，由于二極管的接入使功率減小到原來(lái)的一半，根據(jù)P知，電壓表的示數(shù)為22 V，B項(xiàng)正確；熱敏電阻處的溫度降低時(shí)，其電阻增大，電路中電流減小，報(bào)警器不會(huì)報(bào)警，C項(xiàng)錯(cuò)誤；報(bào)警器報(bào)警時(shí)副線(xiàn)圈中電流增大，原線(xiàn)圈中電流也增大，變壓器的輸入功率增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B7(多選)鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為0.9 A，圖乙中用同

8、一電纜線(xiàn)繞了3匝，則()A這種電流表能測(cè)出交變電流的有效值B這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交變電流C這種電流表能測(cè)交變電流，圖乙的讀數(shù)為0.3 AD這種電流表能測(cè)交變電流，圖乙的讀數(shù)為2.7 A解析由于變壓器工作原理是通過(guò)原線(xiàn)圈的電流發(fā)生變化，則原線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，故穿過(guò)副線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，從而在副線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故這種電流表只能測(cè)交流電流，而且測(cè)量的是交變電流的有效值，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)輸入功率和輸出功率的關(guān)系有P1P2，即U1I1U2I2，所以，由題意可知，當(dāng)n11，I20.9 A，即，當(dāng)n13時(shí)，解得I22.7 A，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案AD8如圖甲所示，理想

9、變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1、n2，原線(xiàn)圈回路接有內(nèi)阻不計(jì)的交流電流表A，副線(xiàn)圈回路接有定值電阻R2 ，現(xiàn)在a、b間和c、d間分別接上示波器，同時(shí)監(jiān)測(cè)得a、b間，c、d間的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AT0.02 sBn1n2551C電流表A的示數(shù)I36.4 mAD當(dāng)原線(xiàn)圈電壓瞬時(shí)值最大時(shí)，副線(xiàn)圈兩端電壓瞬時(shí)值為0解析因?yàn)樽儔浩鞑桓淖兘蛔冸娏鞯闹芷冢斎腚妷旱闹芷赥0.02 s，輸出電壓的周期T0.02 s ，故A項(xiàng)正確；原線(xiàn)圈電壓的有效值U1 V220 V, 副線(xiàn)圈電壓的有效值為U2 V4 V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比有，故B項(xiàng)正確；輸出功率P2 W8 W, 輸入功率

10、為8 W, 電流表的示數(shù)I1A0.036 4 A36.4 mA，故C項(xiàng)正確；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，知當(dāng)原線(xiàn)圈電壓瞬時(shí)值最大時(shí)，副線(xiàn)圈兩端電壓的瞬時(shí)值最大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案DB組·能力提升題9一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為n1n231，原線(xiàn)圈中接有定值電阻R，副線(xiàn)圈中并聯(lián)有兩個(gè)阻值也為R的定值電阻，如圖所示。原線(xiàn)圈接有電壓為U的交流電源，則副線(xiàn)圈的輸出電壓為()A.B. C.D.解析設(shè)原線(xiàn)圈中的電流為I，原線(xiàn)圈的輸入電壓為U1，則副線(xiàn)圈中的電流為3I，副線(xiàn)圈的輸出電壓為U2IR，又UIRU1IR，得U2U，C項(xiàng)正確。答案C10(多選)如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒

11、定，升壓變壓器原、副線(xiàn)圈兩端的電壓分別為U1和U2。在輸電線(xiàn)路的起始端接入兩個(gè)互感器，互感器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比分別為101和110，電壓表的示數(shù)為220 V，電流表的示數(shù)為10 A，則下列說(shuō)法正確的是()A升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為B采用高壓輸電可以增大輸電線(xiàn)中的電流，輸電電流為100 AC線(xiàn)路輸送電功率是220 kWD將P上移，用戶(hù)獲得的電壓將升高解析根據(jù)變壓器的原理可得升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；采用高壓輸電可以減小輸電線(xiàn)中的電流，從而減小輸電過(guò)程中的電能損失，根據(jù)電流互感器原理及匝數(shù)比為110，由公式，得輸電電流為IA210×10 A100 A，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)

12、電壓表的示數(shù)為220 V，根據(jù)變壓公式，10，輸電電壓為U210×220 V2 200 V，線(xiàn)路輸送電功率為PU2IA2220 kW，C項(xiàng)正確；將P上移，則降壓變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈減小，故用戶(hù)獲得的電壓將升高，D項(xiàng)正確。答案CD11如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，變壓器均為理想變壓器，圖中標(biāo)出了各部分的電壓和電流，輸電線(xiàn)總電阻為R，以下結(jié)論正確的是()AI2BU2I2U4I4C若用戶(hù)的用電功率變大，則U4變大D若用戶(hù)的用電功率變大，則I1變大解析在輸電的回路中，有U2I2RU3，輸電線(xiàn)上損失的電壓小于升壓變壓器的輸出電壓，A項(xiàng)錯(cuò)誤；升壓變壓器的輸入功率為總功率，等于輸電線(xiàn)上的損耗功率和用戶(hù)

13、得到的功率之和，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電廠(chǎng)輸出的電壓U1不變，則U2不變，若用戶(hù)的用電功率變大，則輸電電流變大，那么輸電線(xiàn)上損失的電壓變大，用戶(hù)得到的電壓變小，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D12如圖，一理想變壓器原線(xiàn)圈接入一交流電源，副線(xiàn)圈電路中R1、R2和R3均為定值電阻，V1和V2為理想電壓表，A1和A2為理想電流表。開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，V1和V2的讀數(shù)分別為U1和U2；A1和A2的讀數(shù)分別為I1和I2。若交流電源電壓不變，現(xiàn)斷開(kāi)S，下列推斷正確的是()AU2可能變小、I2一定變小BU2一定不變、I2一定變小CI1一定變小、I2可能變大DI1可能變大、I2可能變大解析交流電源電壓不變，U1數(shù)值不變，根據(jù)變壓器變

14、壓公式可知，副線(xiàn)圈電壓只與原線(xiàn)圈電壓和變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比有關(guān)，現(xiàn)斷開(kāi)S，U2不變，副線(xiàn)圈所接電路的等效電阻增大，電流表A2的讀數(shù)I2變小，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；變壓器輸出功率減小，導(dǎo)致變壓器輸入功率變小，I1變小，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B13如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為n1n231，則圖甲中L1的功率和圖乙中L1的功率分別為 ()AP、PB9P、C.、9PD.、P解析由題意可知，兩種情況下變壓器輸出功率均為2P，設(shè)燈泡L2、L3的電壓為U，電流為I，電阻為R，兩種情況下變壓器的輸入電壓為3U，變壓器輸入電流為I；圖甲中L1的功率為

15、P19P；圖乙中L1的功率為P22R，B項(xiàng)正確。答案B14三峽水利電力樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重大舉措，又是全世界已建、在建的最大規(guī)模的水利樞紐工程。樞紐控制流域面積1.0×106 km2，占長(zhǎng)江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q4.51×1011m3。水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面。在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量(指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率)為P1.82×107 kW，年平均發(fā)電量約為W8.40×1010kW·h。該工程已于2009年全部竣工，成為“西電東送”的中部通道，主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的用電緊張局面。閱讀上述材料，解答以下問(wèn)題(水的密度1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2)：(1)如果三峽電站上、下游水位差按H100 m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率的表達(dá)式，并計(jì)算效率的數(shù)值。(2)若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，輸電功率為P14.5×106 kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U500 kV，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓為U018 kV，要使輸電線(xiàn)上損耗的功率為