变压器远距离输电

1、.变压器-远距离输电作者:日期:10.2变压器远距离输电、单项选择题（本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意）原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U1. 一理想变压器原、 副线圈匝数比n1 : n2= 11 : 5,如图所示.副线圈仅接入一个10 Q的电阻，贝y （A.流过电阻的电流是 20 AB. 与电阻并联的电压表的示数是100匹VC. 经过1分钟电阻发出的热量是6 X 103 JD.变压器的输入功率是 1X 103 W2 .如图所示，一理想变压器原、畐y线圈匝数之比 ni : n2= 10 : 1，在原线圈ab两端加上电压C. 22 V和阻值为100 Q的负载电阻

2、 R,测得电流表的示数为0.10 A为220谑 sin （100 n t） V的正弦交变电流,副线圈两端理想交流电压表的读数为（）A. 220VD . 10 V3 .如右图所示，理想变压器原线圈输入交变电压当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间,.由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为（）A. 141 : 1B. 14.1 : 1C. 100 : 1D. 10 : 1八：aQ4. （2012年南通模拟）如图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1 : n2= 4 : 1,原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻 R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A

3、的读数是12 mA那么安培表 A的读数是（A. 0B. 3 mAC. 48 mAD.与R值大小无关5. （2011年课标全国卷）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1 : 2，畐y线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关，灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A. U= 110 V , I = 0.2 AB . U= 110 V , I = 0.05 AC. U= 110/2 V , I = 0.2 AD. U= 110/2 V , I = 0./2 A6. （2010年四川理综）图甲所示电路中，A

4、1、A A为相同的电流表，C为电容器，电阻 R、R、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内（）A.电流表A的示数比A的小B.电流表A的示数比A的小C.电流表A和A的示数相同D.电流表的示数都不为零二、多项选择题（本题共4小题，每小题部选对的得7分，选对但不全的得 4分,I.r7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全错选或不答的得 0分）7 .如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上， AB间加上正弦交流电压U,移动滑动触头 P的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器理想交流电流表，变阻器的

5、滑动触头为 Q则下列判断中正确的是（A.保持P的位置不动,Q向下移动时，R消耗的功率变大B.保持P的位置不动,Q向下移动时，R消耗的功率变小)C.保持Q的位置不动,P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D.保持Q的位置不动,P沿顺时针方向移动时， R消耗的功率变小8.图（1）中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连;P为滑动头.现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止.用Il表示流过原线圈的电流，12表示流过灯泡的电流,L2表示灯泡两端的电压，2表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值）.图（2）

6、的4个图中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是L变电所需适时进行调压，图甲为调压变9. （2011年山东理综）为保证用户电压稳定在220 V,压器示意图.保持输入电压 ui不变，当滑动接头 P上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压A. U2= 190羽sin (50B. U2= 190述sin (100C为使用户电压稳定在n t) Vn t) V220 V，应将P适当下移D.为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移10. （2012年苏州模拟）正弦交流电经过匝数比为=10的变压器与电阻 R、交流电压表V、n21交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R= 10Q .图乙是R两端电压U随

7、时间变化的图象.Un=10羽V，则下列说法中正确的是 （）A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是i R=p2cos 100 n t (A)B.电流表A的读数为0.1 AC.电流表A的读数为霁AVfVD.电压表的读数为 Ln= 10羽V三、计算题（本题共2小题，共计30 分,乙解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.11. （15分）一台交流发电机的额定输出功率）P= 4.0 X 103 kW,以400 V电压将其接在升压器上向远方输电.若输电导线的总电阻为 10Q,允许输电线损失的功率为输出功率的10%问:（1）升

8、压变压器的变压比应为多大?为了使远方用电器能得到 220 V的工作电压，降压变压器的变压比应为多大?12. （15分）某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线总电阻为 6 Q .（1）若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率; 若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1 : n2= 22 : 1的变压器降压，求用户得到的电压.1解析：原线圈中电压的有效值是220 V.由变压比知副线圈中电压为100 V,流过电阻的电流是10 A ;与电阻并联的电压表的示数是100 V ;经过1分钟电阻发出的热量是 6X 104 J ；U2 10023P入=P出=R=百V = 1 10 W只有D项正确.答

9、案：D2解析：在交变电流的电路中，交流电表的读数为交流电的有效值，故副线圈交流电压表的读数始终为22 V.答案：C一1413解析：副线圈电压 U2= IR = 10 V,原线圈的电压 U =产V = 100 V,故匝数比-=U 1100n2 U21010 : 1.答案：D4解析：当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时,原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流,A正确.答案：A5解析：由变压原理 一=U1可得U = 110 V,即电压表示数为 110 V.由门2 U2P 入= P出灯泡正常发光22可得 Pa = UI 1= P出=22 W,

10、I 1 = 110 A = 0.2 A，故 A正确.答案：A6解析：理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间均匀增加，穿过副线圈的磁通量也将随时间均匀增加，畐y线圈中产生恒定的感应电动势，畐y线圈中的电流为恒定电流，电感线圈对恒定电流无阻碍作用，因而电流表A、A的示数相同，C项正确，A B选项均错；恒定电流不能通过电容器，因而电流表 A3的示数为零，D项错误.答案：C7解析：由图可知，当 P不动时，变压器输出电压不变，Q变动带来R的变化，从而引起电流的变化，由欧姆定律可得 Q下移时接入电路电阻变大，电流变小，消耗的功率变小；当不动时（R不变），由P变化引起输出电压的变化，当P逆时针移动时，电压增加

11、，顺时针移动时，电压变小，又由电压增大，电流也增大，因而功率也增加；同理，电压减小,电流也减小，功率也减小.答案：BCD8解析：由4n；u=u知，灯泡两段的电压和时间成正比，则C项对;随着灯泡功率的增大，变压器的输入功率也要增大，则I1也增大，A项错；灯泡的温度升高,电阻增加，流过灯泡的电流与时间不成正比关系；B选项对；灯泡的功率 N = ¥，当电压和时间成正比时,R功率不可能也和时间成正比关系，则D项错.答案：AB11解析：(1)由P= Uli得4I1= 1x 10 A所以n112n2 I150-答案：BC2 n9解析：由乙图知交变电流的周期T= 2x 102 s，所以3 = #=

12、 100 n rad/s ，故u2= UsinU nin231 = 190j2sin (100 n t) V , A错误B正确.由石=n得U= nU，欲使 升高，n1应减小，P应上移，C错误、D正确.答案：BD10 解析：由图象知 T= 2x 10 2 s , f = 50 Hz , 3= 2n f = 100 n rad/s ，故 i r=J2cos 100n t(A)，A正确.再根据卜11有效值为0.1 A, B正确、C错误.电压表读数应为副线圈电压有效值，U=芈=10 V,故D错误.由 P 损=px 10% l2r,得 I2= 200 A ,I =(2) U= Ux- = 2x 104 Vn1所以 L3 = U 12= 1.8 x 10° V又U= 220 V所以一=U3 =譽n4 U 11答案:(1)1 : 50 (2)900 : 1112解析:(1)输电线上的电流为20 x 103P _IA-52.63 A输电线路损耗的功率为2 2P损=I R= 52.6