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1、考点规范练53变压器电能的输送一、单项选择题1.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑片从M点顺时针旋转到N点的过程中()A.U2U1,U2降低B.U2U1,U2升高C.U2U1,U2降低D.U2U1,U2升高2.(2018北京东城期末)如图所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交流电源上,交流电压瞬时值随时间变化的规律为u=311 sin 100t V,副线圈所在电路中接有电灯、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变
2、压器原、副线圈匝数比为101,电灯额定功率为44 W,电动机内阻为1 ,电流表示数为3 A,各用电器均正常工作。则()A.电压表示数为31.1 VB.电动机的输出功率为21 WC.变压器的输入功率为44 WD.通过保险丝的电流为30 A3.下图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1100,降压变压器原、副线圈匝数比为1001,远距离输电线的总电阻为100 。若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为750 kW。下列说法正确的是()A.用户端交变电流的频率为100 HzB.输电线中电流为30 AC.用户端电压为250 VD.输电线路损耗功率为180 kW二、多项选择题4.下图是
3、通过变压器给用户供电的示意图,变压器的输入电压是电网电压,基本稳定,输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用R0表示,用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻,当变阻器的滑片P向上移动时,以下说法正确的是()A.相当于增加用电器的个数B.V1的示数随V2示数的增大而增大C.A1的示数随A2示数的减小而减小D.变压器的输入功率减小5.学校的变压器把电压为1 000 V的交变电流降压为u=311 sin100 t V后供给各教室,输电线的零线b上保持零电势不变,而火线a上的电势随时间周期性变化。为保证安全用电,教室里电灯的开关要接在火线上,如图所示。下列说法正确的是()A.变压器原线圈与副线圈的
4、匝数比为5011B.此交变电流的频率为100 HzC.开关断开时其两触点间的电压为220 VD.火线上的最高电势与最低电势之差为311 V三、非选择题6.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 ,允许线路损耗的功率为输出功率的4%。(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2) 若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?考点规范练53变压器电能的输送1.C解析根据电压和匝数的关系U1U2=n1n2,得U2=n2n
5、1U1,已知n2n1,所以U2U1,滑片从M点顺时针旋转到N点过程中,n2减小,n1不变,所以U2减小,故选项A、B、D错误,C正确。2.B解析该交流电源的电压有效值为220V,根据理想变压器的电压比等于匝数比,则电压表的示数为22V,选项A错误;电灯两端的电压为22V,电灯正常工作,根据P=UI,可得流经电灯的电流为2A,根据串、并联电路特点,流经电动机的电流为1A,则电动机的输出功率P出=UIM-IM2r=21W,选项B正确;根据理想变压器的电流比与匝数比成反比,则通过保险丝的电流为0.3A,选项D错误;变压器的输入功率P入=2200.3W=66W,选项C错误。3.B解析变压器不改变交变电
6、流的频率,故用户端交变电流的周期为T=0.02s,频率为50Hz,选项A错误;升压变压器输入电压为U1=250V,则输出电压为U2=25000V,由P2=P1=750kW及P2=I2U2得,输电线中的电流为I2=30A,选项B正确;输电线路损耗功率为P=I22r=302100W=90kW,选项D错误;线路损失电压为U=I2r=3000V,则降压变压器输入电压为U3=U2-U=22000V,则用户端电压为220V,选项C错误。4.CD解析当变阻器的滑片P向上移动时,用电器的总电阻增大,相当于并联的用电器数目减少,A错误,D正确;同时变压器的输入功率减小,由于电网电压u不变,所以两个电压表的示数不
7、变,B错误;由于变压器的输出功率决定输入功率,所以A1的示数随A2示数的减小而减小,C正确。5.AC解析教室需要的交变电流有效值U2=3112V=220V,故匝数比n1n2=U1U2=1000220=5011,A正确;变压器不改变交变电流的频率,故f1=f2=2=1002Hz=50Hz,B错误;开关断开时两点电压为有效值,即为220V,C正确;火线上最高电势为311V,最低电势为-311V,故电势之差为622V,D错误。6.解析(1)输电电路图如图所示,由P=4%P输出和P=I22R得I2=4%P输出R=6A则U送=P输出I2=1500V升压变压器原、副线圈匝数比n1n2=U0U送=5001500=13输电线上电压损失U=I2R=60V故降压变压器输入电压U1=U送-U=1440V故降压变压器原、副线圈匝数比n1n2=U1U2=1440220=7211。(2)若不用变压器,则输电电流I=P输出U0=18AU=U0-IR=320V,P=P输出-I2R=5760W。答案(1)137211(2)320 V5 760 W4
