变压器电能的输送

2014-5-11 0:29:07 下载本试卷

变压器 电能的输送

一、选择题

1.对于理想变压器来说,下列说法中不正确的是(  )

  A.变压器是利用互感现象制成的     B.变压器可以改变各种电源的额定功率

  C.变压器不仅能改变电压,同时还可以改变电流

D.变压器的初级电流随次级电流的增大而增大

2.当理想变压器副线圈空载时,副线圈的(  )

  A.输出电流不为0  B.输出电流为0  C.两端电压为0   D.输出功率为0

3.理想变压器原、副线圈的匝数比为1︰15.当原线圈接在6V的蓄电池两端以后,副线圈的输出电压为(  )

  A.90 V    B.0.4 V    C.6 V     D.0

4.当远距离高压输送一定电功率时,输电线上损耗的功率与电路中的(  )

  A.输送电压的平方成正比    B.输送电压的平方成反比

  C.输电线中电流的平方成正比  D.输电线中电流的平方成反比

5.关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是(  )

  A.由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻 B.由P=IU,应低电压小电流输电

  C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流     D.上述说法均不对

6.有一个正在工作的理想变压器,现在要使它的输入功率变为原来的2倍,可以采取下列哪一种措施?(其他条件保持不变)(  )

  A.初级线圈匝数n1变为原来的2倍    B.次级线圈匝数n2变为原来的2倍

  C.负载电阻R的阻值变为原来的一半  D.副级线圈n2和负载电阻R都变为原来的2倍

7.如图所示是一个理想变压器,S为双向电键,P是滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈上的电流,则(  )

  A.保持U1及P的位置不变,S由a合向b时,I1将增大

  B.保持P的位置及U1不变,S由a合向b时,R消耗的功率减小

  C.保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I1将增大

  D.保持P的位置不变,S合在a处,若U1增大,I1将减小

8.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1︰n2=1︰3,次级回路中连入三个均标有“36V 40W”的灯泡,且均正常发光,那么,标有“36V 40W”的灯泡A(  )

  A.也正常发光  B.将被烧毁 C.比另三个灯暗 D.无法确定

9.在变电所里,经常要用电流互感器监测电网上的强电流.如图3所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是(  )

10.一个理想变压器输入电压波形如图甲所示,原副线圈匝数比为10︰1,电流表读数为2A,则(  )  A.电压表的读数为28.2 V  B.输入功率为56.4 W

        C.电压表的读数为 20 V  D.输入功率为 40 W

二、填空题

11.如图所示,理想变压器的初级线圈n1=1100匝,两个副线圈匝数分别为n2=20匝,n3=70匝,输入电压为220 V,现有灯泡“12 V 4.4 W”“6 V 2.2 W”各1只,把它们接入变压器输出端,要求接入电路后灯泡都能正常发光,画出灯泡与输出端线因连接的线路图,两灯工作时原线圈的电流为________,副线圈的电流为_________。

12.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1︰n2=1︰2,加在原线圈两端的电压为220 V,C为额定电流为1A的保险丝,R为接在副线圈两端的可变电阻,此时负载R两端的电压为________V.要使通过保险丝的电流不超过其额定电流,则可变电阻的阻值不能小于_______Ω.

13.一个矩形线框的面积为S=1.41×10-2m2,n=200匝,其电阻不计,在B=0.5 T的匀强磁场中绕过线圈平面且垂直于磁场的轴匀速转动,在线圈两端接的一标有“20V 20W”的灯泡恰能正常发光,则线圈转动时产生的感应电动势的最大值为_____V,线圈转动的角速度是______rad/s.

14.一台理想变压器的初级线圈的匝数为n1=2200匝,次级线圈的匝数为n2=100匝,初级两端所加电压为U1=311sin314t(V),次级线圈上接有一个R=10Ω的电阻,则电阻R上消耗的电功率为________W,通过初级线圈中的电流约为________A.

15.理想变压器的输入电压一定,两个副线圈匝数分别为n2和n2′,当把一电热器接在a、b间,让c、d空载时,电流表的示数为I;当把同一电热器接在c、d间,让a、b空载时,电流表示数为I′,则I︰I′的值为___________。

三、论述计算题

16.下列各段文字中,单独的每一句话在多数情况下未必是错的,但整体的推论却存在明显的错误,请你指出错误.并说明理由.

  A.变压器的原、副线圈之间并未直接用导线相连,而是靠线圈中磁通量的变化传输功率,因此,能量在传输过程中不会有损失,变压器也不会发热.

  B.为了把送电电压变成适合各用户的负载电压,要使用变压器.变压器原线圈中电流的变化引起铁芯中磁通量的变化,铁芯中磁通量的变化使得穿过副线圈的磁通量也变化,因而在副线圈中产生感应电动势.根据法拉第电磁感应定律,副线圈中的感应电动势与磁通量的变化率成正比,而交流的频率越高,磁通量的变化率越大,所以对于相同的原电压U1,交流的频率越高,副线圈的感应电动势和端电压U2也越高.这就是说,变压比U1/U2不只与匝数比有关,还与交流频率有关.

C.理想变压器中原、副线圈间电压的关系是U2=(n2/n1) U1,其中U1、U2分别是原、副线圈的端电压,n1、n2分别是原、副线圈的匝数.对于升压变压器(n2/n1)>l.由于原、副线圈中通过相同的磁通量,所以它们的电流相同,I1=I2。功率P1=U1I1,P2=U2I2,由此得P1/P2=U1/U2,即P2=(n2/n1) P1。这就是说,升压变压器在升高电压的同时,也增大了功率.

17.晚会上装饰着120个彩色小电灯,每个小灯泡的额定电压都是4V,工作电流都是0.1A,它们并联在一起,由一台变压器供电.变压器的原线圈接在220 V的照明电路上.求通过原线圈的电流.

18.使用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交流还是直流.请你说明怎样判断和判断的根据.

19.有一个教学用的可拆变压器,它的原、副线圈外部还可以绕线.现在要测定原、副线圈的匝数.除有一根足够长的绝缘导线外,还需要什么器材?简要说明实验原理.

20.电站发出的电,在用电高峰时不够用,到深夜,发出的电又不能充分利用.为了解决这个问题,人们修建了水力蓄能电站.夜间,水泵利用多余的电能把水抽到高处的蓄水池中,到用电高峰时再利用蓄水池的水来推动水轮机发电.有一蓄能电站,4台水泵在6h内抽上来的水够7台水轮机工作3 h.如果每台水泵的功率是45 000 kW,每台水轮机的功率是36 000 kW.求这个水力蓄能电站的效率.

21.如图是一个理想变压器的示意图,铁芯上绕有三个线圈,其中有两个副线圈.原、副线圈的匝数之比为n1︰n2︰n3=10︰5︰1.已知负载电阻R2=110Ω,R3=11Ω.在原线圈n1上加220 V的交变电压时,求通过n1、n2、n3的电流I1、I2、I分别是多少安?

22.一台效率为55%的离心水泵,每秒钟能把0.03 m3的水抽到20 m的高度.现在用一台感应电动机通过皮带传动带动水泵运行,皮带传动的效率是80%.在功率分别为14 kW、20 kW、28 kW的三台电动机中,选用哪一台比较合适?

23.发电机输出电压为1.0×103V的交流电,现在通过一个变压比为1︰4的变压器升压,再通过总电阻为1.0Ω的输电线路向某地输电,在输送的电功率为800 kW的情况下(设变压器为理想变压器).求:(1)升压变压器的副线圈两端电压多大?(2)输电线上通过电流多大?(3)输电线上造成的电压损失多少?(4)输电线上损失电功率占输电总功率的百分比为多少?

24.为了安全,机床上照明电源用的电压是36V,这个电压是把220 V的电压降压后得到的,如果变压器的原线圈是1140匝.求:(1)副线圈是多少匝?(2)用这台变压器给40 W的电灯供电,原线圈传递给副线圈的功率是多大?(3)副线圈中的电流是多大?原线圈中的电流是多大?

25.河水流量为4 m3/s,水流下落的高度为5m.现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%,求:(1)发电机的输出功率.(2)设发电机的输出电压为350 V,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率的5%,问在用户需用电压为220 V时,所用升压变压器和降压变压器匝数之比.