變壓器和遠(yuǎn)距離輸電_含答案學(xué)生用

1、-變壓器和遠(yuǎn)距離輸電Bn1n2AabU例1如下圖，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=4:1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等。a、b端加一定交變電流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA：PB=和電阻兩端的電壓之比UA：UB=。R例2學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，阻為r=1，升壓變壓器匝數(shù)比為14，降壓變壓器的匝數(shù)比為41，輸電線的總電阻為R=4，全校22個(gè)教室，每個(gè)教室用“220V，40W的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：1發(fā)電機(jī)的輸出功率多大.2發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢多大.3輸電線上損耗的電功率多大.例3三峽水利工程中*一水電站發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)為：水以v13m/s的速度流入

2、水輪機(jī)后以v21m/s的速度流出，流出水位比流放水位低10m，水流量為Q103m3/s.水輪機(jī)效率為75%，發(fā)電機(jī)效率為80%，試問：(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率是多少.(2)如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為240V，用戶所需電壓為220V，輸電線路中能量損耗為5%，輸電線的電阻共為12，則所需用升、降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比分別是多少.例4如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)n1n2=3l，原線圈電路中接有一量程為3A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及假設(shè)干“6V、6W的一樣燈泡，原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓。求：1圖甲中電壓表的示數(shù)；2燈泡均正常發(fā)光時(shí)電路中最多允許接入的

3、燈泡個(gè)數(shù)。例5如圖，為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則 A.保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)，I1將增大B.保持U1及P的位置不變，K由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C.保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大D.保持P的位置不變，K合在a處，假設(shè)U1增大，I1將增大練習(xí)題1*理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55：9，原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化。副線圈接有一燈泡，此時(shí)燈泡消耗的功率為40W。則以下判斷正確的選項(xiàng)是 A、副線圈兩端電壓為VB、原線圈中電流表的示數(shù)約為0.18AC、變壓器的輸入、輸出功率

4、之比為55：9D、原線圈兩端電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u=220sin100tV2如下圖,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從*時(shí)刻開場在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=220sin100tV，則 AVabcdu1n1n2RpoooooA當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22VB當(dāng)t=s時(shí)，c、d間的電壓瞬時(shí)值為110VC單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變小309年物理圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，以下表

5、述正確的選項(xiàng)是A增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗C在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好4.09年卷*小型水電站的電能輸送示意圖如下。發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n，n2。降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4變壓器均為理想變壓器。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則 ABC升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率5.09年卷如圖甲所示，理想變壓器原、副線

6、圈的匝數(shù)比為10：1，R120 ，R230 ，C為電容器。通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則 A.交流電的頻率為0.02 HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200 VC.電阻R2的電功率約為6.67 WD.通過R3的電流始終為零6(2021年高考理綜卷)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為101，R120 ，R230 ，C為電容器，通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則()A交流電的頻率為0.02 HzB原線圈輸入電壓的最大值為220 VC電阻R2的電功率約為6.67 WD通過R3的電流始終為零7.2021*卷為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源

7、上，副線圈連接一樣的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1，A2，導(dǎo)線電阻不計(jì)，如下圖。當(dāng)開關(guān)S閉合后 A. A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B. A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C. V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D. V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變8.2021卷在如圖多事的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，以下說法中正確的有 w w w.ks5 u .c omA升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電

8、線上損耗的功率占總功率的比例增大92021卷圖是*種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的 A.周期是0.01S B.最大值是311V C.有效值是220V D.表達(dá)式為U=220sin100tV 10.2021卷一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動(dòng)變阻器的觸頭。 A副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B副線圈輸出電壓的有效值為31V CP向右移動(dòng)時(shí)，原、副線圈的電流比減小 DP向右移動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率增加11.(2021第20題)如下圖，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電

9、阻為2。從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開場計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60°時(shí)的感應(yīng)電流為1A。則 A.線圈消耗的電功率為4WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為e=4cosD. 任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為=sinAvR(a)(b)12. (2021第19題)圖a左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55，為理想電流表和電壓表，假設(shè)原線圈接入如圖b所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，以下表述正確的選項(xiàng)是 A電流表的示數(shù)為2AB. 原、副線圈匝數(shù)比為1:2C. 電壓表的示數(shù)為電壓表的有效值D. 原線圈變電壓的頻率為100Hz13. (2021卷)用220V的正

10、弦交流電通過理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110V，通過負(fù)載的電流圖像如下圖，則 A變壓器輸入功率約為3. 9WB輸出電壓的最大值是110VC變壓器原、副線圈匝數(shù)比是1：2D負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式=0.05sin(100t+)A142021卷如圖5，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2:1, 和均為理想電表，燈泡電阻R1=6,AB端電壓u1=sin100tV.以下說確的是 A. 電流頻率為100HzB. 的讀數(shù)為24VC. 的讀數(shù)為0.5AD. 變壓器輸入功率為6W15. 2021理綜圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表。線圈繞垂

11、直于磁場方向的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開場計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的選項(xiàng)是 A電流表的示數(shù)為10AB.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rad/sC.0.01s時(shí)線圈平面與磁場方向平行D0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左問題總結(jié)與反應(yīng)：應(yīng)用2、(1)6.24×105W(2)53解析(1)水輪機(jī)的輸出功率即發(fā)電機(jī)的輸入功率，為P17.8×105W， 2分發(fā)電機(jī)的輸出功率P0P1×80%6.24×105W. 1分(2)輸電示意圖如下圖，發(fā)電機(jī)輸出的電流I1A2 600A. 2分輸電導(dǎo)線中的熱損耗P耗P0×5

12、%3.12×104W，1分輸電線路中的電流I2A51A， 2分所以升壓變壓器T1的原副線圈匝數(shù)比1/51， 2分 降壓變壓器T2的輸出功率PP0P耗5.928×105W， 1分T2的輸出電流I3A2.7×103A. 2分所以降壓變壓器T2的原副線圈匝數(shù)比53. 2分 應(yīng)用3、解：1由圖象可知原線圈兩端電壓的最大值為：                     

13、                 原線圈兩端電壓有效值為：                               

14、      對(duì)理想變壓器有：                                      聯(lián)解代入數(shù)據(jù)解得：U2=9V  &#

15、160;                                            2設(shè)輸出端電路中最多接入的燈泡個(gè)數(shù)為N，每個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)通過原

16、、副線圈的電流分別為I1、I2，則根據(jù)理想變壓器有：                                             

17、0;                                                 

18、0;                  聯(lián)解代入數(shù)據(jù)解，并取N的整數(shù)局部得：N=9                            &

19、#160;              評(píng)分參考意見：此題共8分，式各1分；假設(shè)有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。16.答案：AC15.答案：D14.答案：A12.【思路點(diǎn)撥】線圈從垂直于中性面位置啟動(dòng)，則瞬時(shí)值的表達(dá)式為余弦函數(shù)。由此構(gòu)造出瞬時(shí)值表達(dá)式，可求出電動(dòng)勢的最大值，然后是有效值，再到功率，從而完成ABC的篩選；再畫出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的截面圖，可知其磁通量變化規(guī)律確是正弦函數(shù)，但對(duì)線圈的最大磁通量，即BS的計(jì)算有誤，即排除D項(xiàng)?！揪v精析】選AC。由于

20、線圈垂直于中性面啟動(dòng)，則瞬時(shí)表達(dá)式可記為，代入數(shù)據(jù)可知，得最大值，即有效值以及，功率為，瞬時(shí)值表達(dá)式為。再由于，則任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為，可知D11.答案：AD 解析： A.周期，頻率，A正確；B.原線圈輸入電壓的有效值為，所以，副線圈輸出電壓的有效值為，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)，所以，不變。C錯(cuò)誤；D.變壓器的輸出功率，P向右移動(dòng)時(shí)，電阻變小，變壓器的輸出功率增加，D正確。10.答案：BC解析：交流電考察由圖知：最大值Um=311V有效值周期T=0.02s 表達(dá)式 選BC。9.答案：CD 【解析】逐項(xiàng)判斷A.應(yīng)不變，A錯(cuò)誤； B.，,，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級(jí)電壓U3變

21、小，B錯(cuò)誤； C.,因P變大，所以P損變大，C正確； D.，因P變大，所以比值變大，D正確；此題選CD。8.答案：AD7.解析：選C.由圖乙可知交流電的周期T0.02 s，頻率為f50 Hz，所以A錯(cuò)誤；副線圈電壓最大值U2mI2mR120 V，由可知U1m200 V，B錯(cuò)誤；R1和R2并聯(lián)，P26.67 W，C正確；因電容器接交流電有充放電電流通過R3，故D錯(cuò)誤6.答案：D解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由圖像知電動(dòng)勢的最大值Em=V，有效值E=220V，燈泡兩端電壓，A錯(cuò)；由圖像知T=0.02S，一個(gè)周期電流方向變化兩次，可知1s電流方向變化100次，B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率,C錯(cuò)；電流的有效值，發(fā)電機(jī)線圈阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，D對(duì)。5.答案：C解析：根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率一樣，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯(cuò)。由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200 V、B錯(cuò)；因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯(cuò)