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变压器基础知识试题答案

选择题

1.变压器的基本工作原理是（）

A.电磁感应原理

B.电流的磁效应

C.能量守恒定律

D.以上都不对

答案：A。详细解释：变压器是利用电磁感应原理，当一次绕组加上交流电压时，会产生交变磁通，该磁通穿过二次绕组，在二次绕组中感应出电动势，从而实现电压的变换。电流的磁效应是指电流周围会产生磁场，能量守恒定律是普遍的物理规律，但都不是变压器基本工作原理的核心表述。

2.变压器一次绕组加额定频率的额定电压，在给定的负载功率因数下，二次空载电压和二次负载电压之差与二次额定电压的比值，称为（）

A.变压器的空载损耗

B.变压器的变比

C.变压器的电压调整率

D.变压器的负载损耗

答案：C。详细解释：电压调整率是衡量变压器输出电压随负载变化的一个重要指标，其定义就是二次空载电压和二次负载电压之差与二次额定电压的比值。变压器的空载损耗是变压器空载运行时的损耗；变比是一次侧电压与二次侧电压之比；负载损耗是变压器带负载运行时的损耗。

3.一台三相变压器的联结组别为Y，d11，其中“11”表示（）

A.二次侧线电压超前一次侧线电压330°

B.二次侧线电压滞后一次侧线电压330°

C.二次侧相电压超前一次侧相电压330°

D.二次侧相电压滞后一次侧相电压330°

答案：A。详细解释：变压器联结组别中的数字表示二次侧线电压相对于一次侧线电压的相位差，用时钟表示法，每一个数字代表30°。“11”表示二次侧线电压超前一次侧线电压11×30°=330°。

填空题

1.变压器主要由（铁芯）和（绕组）两部分组成。

详细解释：铁芯是变压器的磁路部分，为磁通提供低磁阻的通路；绕组是变压器的电路部分，分为一次绕组和二次绕组，通过电磁感应实现电能的传递和电压的变换。

2.变压器的变比k等于（一次侧电压U1与二次侧电压U2的比值），即k=（U1/U2）。

详细解释：变比反映了变压器一次侧和二次侧电压的比例关系，在理想变压器中，变比还等于一次侧匝数N1与二次侧匝数N2的比值，即k=N1/N2。

3.变压器的损耗主要包括（铁损耗）和（铜损耗）。

详细解释：铁损耗是由于铁芯中的磁滞和涡流现象产生的损耗，它与铁芯的材质、磁通密度等有关，且在变压器空载时就存在；铜损耗是由于绕组电阻产生的损耗，与绕组中的电流大小有关，随负载变化而变化。

判断题

1.变压器可以改变直流电压。（×）

详细解释：变压器是基于电磁感应原理工作的，电磁感应需要交变的磁通。而直流电压产生的是恒定的磁场，不会在二次绕组中产生感应电动势，所以变压器不能改变直流电压。

2.变压器的空载损耗主要是铜损耗。（×）

详细解释：变压器的空载损耗主要是铁损耗。在空载时，一次绕组中只有很小的空载电流，此时绕组电阻产生的铜损耗很小，而铁芯中的磁滞和涡流损耗相对较大，所以空载损耗主要是铁损耗。

3.变压器的变比越大，二次侧输出电压越高。（×）

详细解释：变比k=U1/U2，变比越大，说明一次侧电压U1相对二次侧电压U2越大，即二次侧输出电压越低，而不是越高。

解答题

1.简述变压器的工作原理。

答案：变压器主要由铁芯和套在铁芯上的两个绕组组成。当一次绕组接到交流电源上时，交流电流在一次绕组中产生交变磁通，该磁通绝大部分通过铁芯闭合，同时穿过一次绕组和二次绕组。根据电磁感应定律，交变磁通在一次绕组中产生自感电动势E1，在二次绕组中产生互感电动势E2。由于一次、二次绕组匝数不同，所以E1和E2的大小也不同，从而实现了电压的变换。如果二次绕组接上负载，在E2的作用下会有电流I2流过负载，这样就实现了电能从一次侧到二次侧的传递。

2.一台单相变压器，一次绕组匝数N1=1000匝，二次绕组匝数N2=200匝，一次侧加电压U1=220V，求二次侧输出电压U2。

答案：根据变压器变比公式\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\)，已知\(N_1=1000\)匝，\(N_2=200\)匝，\(U_1=220V\)。

首先计算变比\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{1000}{200}=5\)。

然后由\(k=\frac{U_1}{U_2}\)可得\(U_2=\frac{U_1}{k}\)，将\(U_1=220V\)，\(k=5\)代入，解得\(U_2=\frac{220}{5}=44V\)。

3.变压器的效率与哪些因素有关？

答案：变压器的效率\(\eta=\frac{P_2}{P_1}\times100\%=\frac{P_2}{P_2+\DeltaP}\times10