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《变压器》复习题(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.楞次定律

D.欧姆定律

答案：A。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，这个交变磁通会在二次绕组中感应出电动势，从而实现电压的变换，所以选A；电流的磁效应是指电流周围产生磁场，B选项不符合；楞次定律是判断感应电流方向的定律，C选项错误；欧姆定律是关于电流、电压和电阻关系的定律，D选项错误。

2.变压器的变比等于（）。

A.一次侧匝数与二次侧匝数之比

B.二次侧匝数与一次侧匝数之比

C.一次侧电压与二次侧电流之比

D.二次侧电压与一次侧电流之比

答案：A。变压器变比\(k=\frac{N_1}{N_2}\)（\(N_1\)为一次侧匝数，\(N_2\)为二次侧匝数），也等于一次侧电压与二次侧电压之比\(k=\frac{U_1}{U_2}\)，所以选A；B选项表述错误；C、D选项的比值无实际意义。

3.变压器带感性负载运行时，二次侧端电压随负载电流增大而（）。

A.升高

B.降低

C.不变

D.不确定

答案：B。当变压器带感性负载运行时，负载电流滞后于二次侧电压，随着负载电流增大，变压器内部的阻抗压降增大，二次侧端电压会降低，所以选B。

4.变压器的损耗包括（）。

A.铜损和铁损

B.磁滞损耗和涡流损耗

C.空载损耗和短路损耗

D.以上都是

答案：D。变压器的损耗主要分为铜损和铁损，铁损又包括磁滞损耗和涡流损耗，空载损耗近似等于铁损，短路损耗近似等于铜损，所以以上表述都正确，选D。

5.变压器的效率是指（）。

A.输出功率与输入功率之比

B.输入功率与输出功率之比

C.输出电压与输入电压之比

D.输入电流与输出电流之比

答案：A。变压器效率\(\eta=\frac{P_2}{P_1}\times100\%\)（\(P_2\)为输出功率，\(P_1\)为输入功率），所以选A；B选项表述错误；C选项是变比的概念；D选项无实际意义。

填空题

1.变压器主要由______和______两部分组成。

答案：铁心；绕组。铁心构成变压器的磁路，绕组构成变压器的电路，二者是变压器的主要组成部分。

2.变压器空载运行时，一次侧电流称为______，它主要用来建立______。

答案：空载电流；主磁通。变压器空载运行时，一次侧有一个很小的电流，即空载电流，其作用是在铁心中建立主磁通。

3.变压器的铜损与______的平方成正比，铁损与______有关。

答案：负载电流；电源频率和磁通密度。铜损\(P_{Cu}=I^2R\)（\(I\)为负载电流，\(R\)为绕组电阻），所以与负载电流的平方成正比；铁损包括磁滞损耗和涡流损耗，与电源频率和磁通密度有关。

4.变压器的额定容量是指______，单位是______。

答案：变压器在额定状态下输出的视在功率；千伏安（kVA）。额定容量是衡量变压器带负载能力的指标，用视在功率表示，单位为千伏安。

5.变压器并联运行的条件是______、______、______。

答案：变比相等；连接组别相同；短路阻抗标幺值相等。变比相等可保证并联后各变压器二次侧电压相等，连接组别相同可保证各变压器二次侧电压相位相同，短路阻抗标幺值相等可使各变压器按容量合理分配负载。

判断题

1.变压器可以改变直流电压。（）

答案：错误。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，而直流电产生的是恒定磁场，不会在二次侧感应出电动势，所以变压器不能改变直流电压。

2.变压器的变比与一次侧、二次侧匝数成正比。（）

答案：正确。变比\(k=\frac{N_1}{N_2}\)，所以变比与一次侧匝数成正比，与二次侧匝数成反比，总体来说与一次侧、二次侧匝数的比值关系是成立的。

3.变压器的铁损是不变损耗，铜损是可变损耗。（）

答案：正确。铁损主要取决于电源频率和磁通密度，当变压器电源电压和频率一定时，铁损基本不变，称为不变损耗；铜损与负载电流的平方成正比，负载电流随负载变化而变化，所以铜损是可变损耗。

4.变压器的效率总是小于1。（）

答案：正确。因为变压器在运行过程中存在铜损和铁损等损耗，输出功率总是小于输入功率，根据效率公式\(\eta=\frac{P_2}{P_1}\times100\%\)（\(P_2P_1\)），所以效率总是小于1。

5.变压器并联运行时，只要变比相等就可以。（）

答案：错误。变压器并联运行需要满足变比相等、连接组别相同、短路阻抗标幺值相等三个条件，仅变比相等不能保证变压器正常并联运行，还可能出现环流等问题。

解答题

1.已知一台变压器的一次侧匝数\(N_1