第二章 交变电流
3.变压器
【基础训练】
1. 如图所示的理想变压器正常工作时，原、副线圈中可能不相同的物理量为( )
A.每匝线圈中磁通量的变化率
B.交变电流的频率
C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率
D.原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势
2.(多选)为了监测变电站向外输电的情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则( )
A．n1>n2
B．n3>n4
C．a为交流电流表，b为交流电压表
D．a为交流电压表，b为交流电流表
3. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表，现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )
A.U＝110 V，I＝0.2 A B.U＝110 V，I＝0.05 A
C.U＝440 V，I＝0.2 A D.U＝440 V，I＝0.05 A
4．(多选)如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1＝600，n2＝120，交流电源电压U1＝220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝(电阻不计)，为保证保险丝不被烧断，则( )
A．负载功率不能超过44 W
B．副线圈电流最大值不能超过1 A
C．副线圈电流有效值不能超过1 A
D．副线圈电流有效值不能超过0.2 A
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
A．电流表的示数为 A
B．电源输入功率为1200 W
C．电流表的示数为 A
D．原线圈两端电压为11 V
6．(多选)如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A．电压表的示数为220 V
B．原、副线圈的匝数比为10∶1
C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流
D．原线圈AB端输入电压的变化规律为
u＝311sin100πt(V)
7. (多选)如图所示，理想变压器的输入端接正弦交变电流，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，开关S闭合。当S断开时，以下说法中正确的是( )
A.副线圈的两端电压减小
B.R上的电压减小
C.原线圈中的电流增大
D.通过灯泡L1的电流增大
8.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝，原线圈为1100匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为( )
A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A
【能力提升】
9.如图所示，三个相同的灯泡与理想变压器相连接，当接上交流电源后，三个电灯均正常发光，导线电阻不计，电源的输出电压U1与副线圈两端的电压U2之比为( )
A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．3∶1
10.(多选)在如图所示的电路中，理想变压器的原线圈接正弦式交变电源，理想电流表的示数为1 A，变压器副线圈接有电阻R和电容器C，并均能正常工作。若理想电压表示数为10 V，副线圈的输出功率为2 W，则下列说法中正确的是( )
A.电容器所能承受的电压值至少为10 V
B.电容器所能承受的电压值至少为10 V
C.原、副线圈匝数比为1∶5
D.原、副线圈匝数比为5∶1
11.如图所示，理想变压器的原线圈通过熔断器接在输出电压为100 V的交流电源上，副线圈接有n只标有“20 V 4 W”的相同灯泡，且灯泡均正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，熔断器电阻忽略不计，求：
(1)变压器原、副线圈的匝数比；
(2)n＝5时通过熔断器的电流大小；
(3)电路中允许接入的灯泡个数。
12. 如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220 V的交流电路中。
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V、U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
答案
1.D 2.AD 3.A 4．AC 5.C 6．AD 7. BD 8.B 9.D 10.BC
11. (1)5∶1 (2)0.2 A (3)250
解析 (1)由U1∶U2＝n1∶n2，
得：n1∶n2＝5∶1。
(2)由P＝UI，
得：I1＝＝＝＝0.2 A。
(3)由U1×Im＝nP灯，
代入数值解得n＝250。
12.(1)30 550 (2) A
解析 (1)根据原、副线圈电压与匝数的关系，
由＝得n2＝n1＝×1100匝＝30匝，
同理，n3＝n1＝×1100匝＝550匝。
(2)设原线圈输入电流为I1，由P入＝P出得
U1I1＝U2I2＋U3I3＝P2＋P3，
所以I1＝＝ A＝ A。
