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第2节变压器电能的输送
基础必备
1.
(多选)如图所示,志向变压器原、副线圈匝数之比为5∶1,电阻R1=5Ω,R2=10Ω,两电表均为志向沟通电表.若R1两端电压瞬时值表达式为u1=20sin(100πt)V,则下列说法正确的是(BC)
A.电流表的示数为20A
B.电压表的示数为40V
C.R2消耗的功率为160W
D.原线圈输入交变电流的频率为100Hz
解析:R1两端电压为u1=20sin(100πt)V,其最大值是20V,有效值是20V,电阻R1=5Ω,R2=10Ω,所以电压表的读数是40V,副线圈中的电流与流过R1,R2的电流是相等的,即I2=A=4A,由原、副线圈的电流与匝数的关系得I1=×4A=0.8A,故A错误,B正确;R2消耗的功率为PR2=R2=42×10W=160W,故C正确;变压器不会变更交变电流的频率,且副线圈输出电流的频率为f=Hz=50Hz,故D错误.
2.如图所示为某小型发电站的输电示意图,发电站输出U1=220sin(100πt)V的交变电流通过升压变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是志向电压表,下列有关描述正确的是(C)
A.若开关S1,S2都断开,则电压表示数为零
B.负载端所接收交变电流的频率为25Hz
C.深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的原因
D.用电高峰期灯泡较暗,可通过削减降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度
解析:开关都断开时降压变压器空载,其副线圈两端有电压,电压表示数不为零,选项A错误;变压器不能变更交变电流的频率,故负载端所接收交变电流的频率还是50Hz,选项B错误;深夜大部分用户已关灯,干路中电流减小,线路损耗也减小,用户得到的电压上升,故此时开灯较亮,选项C正确;用电高峰时,负载增多,负载电阻减小,干路中电流增大,因此输电线路上损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低,为提高负载电压,可增大降压变压器副线圈的匝数,使负载电压提高,选项D错误.
3.(2024·山东潍坊模拟)(多选)如图所示,图(甲)是一志向变压器,原、副线圈的匝数比为100∶1.若向原线圈输入图(乙)所示的正弦式交变电压,图中RT为热敏电阻(阻值随温度上升而变小),R1为可变电阻,电压表和电流表均为志向电表,下列说法中正确的是(CD)
A.在t=0.005s时,电压表的示数约为50.9V
B.变压器原、副线圈中的电流之比为100∶1
C.RT温度降低时,适当增大R1可保持RT两端的电压不变
D.RT温度上升时,电压表的示数不变、电流表的示数变大
解析:由题图(乙)可以知道沟通电压最大值Um=36V,有效值为36V,即电压表的示数为36V,A错误;原、副线圈的匝数比为100∶1,所以变压器原、副线圈中的电流之比为1∶100,B错误;RT温度降低时,电阻增大,在串联电路中适当增大R1可保持RT两端的电压不变,C正确;电压表的示数为输入电压,保持不变,RT温度上升时,阻值减小,电流表的示数变大,D正确.
4.(2024·河南郑州质检)(多选)如图(甲)所示的电路中,志向变压器的原、副线圈匝数比为10∶1,在原线圈输入端a,b接入如图(乙)所示的电压.电路中电阻R1=5Ω,R2=6Ω,R3为定值电阻,电压表和电流表均为志向电表,起先时开关S断开.下列说法正确的是(AD)
A.电压表的示数为11V
B.电流表的示数为A
C.闭合开关S后,电压表示数变大
D.闭合开关S后,电流表示数变大
解析:依据交变电流有效值定义可知题图(乙)所示交变电压的有效值满意·=·T,得U==110V,由志向变压器变压规律可知,电压表示数为11V,A项正确;由欧姆定律可知,副线圈电流为I==A,由变压器学问可知,原线圈电流为A,B项错误;闭合开关,副线圈电路的总电阻减小,输出电压不变,输出功率增大,故志向变压器的输入功率增大,所以电流表示数增大,C项错误,D项正确.
5.(多选)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为志向变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法正确的有(CD)
A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
解析:由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输出电压不变,A错误;由于发电厂的输出功率增大,则升压变压器的输出功率增大,又升压变压器的输出电压U2不变,依据P=UI可得输电线上的电流I线增大,输电线上的电压损失变大,则降压变压器的输入电压减小
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