交流电 变压器

周末辅导（1）——交流电专题

1．会用有效值的定义求其大小

例1．一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示.则线框中感应电流的有效值为( )

A.2×10－5

A B.6×10－5

A C.

2

2×10－5

A

D.

2

23×10－5

A

2．会求交流电表的读数

交流电表读数应是有效值。

例2．如图所示，线圈abcd 的面积是0.05m 2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感强度为T B π

1

=

，当线圈以300r/min 的转速匀速旋转时，

求：电路中电压表和电流表的示数各是多少？

3．热量和电量的求解

求热量必须用电压、电流的有效值来计算，求电量时只能用电流的平均值计算。 例3．如图所示，边长为a 的单匝正方形线圈在磁感强度为B 的匀强磁场中，以OO ′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R ，求：

（1）线圈从图示位置转过

π

2的过程中产生的热量Q 。 （2）线圈从图示位置转过π

2

的过程中通过线圈某截面的电量q 。

4．会判断原线圈、副线圈的电压U 、电流I 、功率P 的制约关系

例4．如图所示，通过降压变压器将220 V 交流电降为36V 供两灯使用，降为24V 供仪器中的加热电炉使用．如果变压器为理想变压器．求：

（1）若n 3＝96匝，n 2的匝数；

（2）先合上K 1、K 3，再合上K 2时，各电表读数的变化；

（3）若断开K 3时A 1读数减少220 mA ，此时加热电炉的功率；

（4）当K 1、K 2、K 3全部断开时，A 2、V 的读数．

变式练习：如图，为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I

1为原线圈中的电流强度，则（ ）

A.保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大

B.保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小

C.保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大

D.保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大 5．会处理远距离输电问题

例5. 一条河流，流量Q=2×103m 3/s ，落差h=5m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V ，输电线路总电阻R=30Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V 电压，则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V 、100W ”的电灯正常发光？

练习

1．（06四川）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W ”灯泡一只，且灯光正常发光。则（ ）

A.电流表的示数为

220

2

3 A B.电源输出功率为1 200W C.电流表的示数为

220

3

A D.原线圈端电压为11 V

2．．(04天津)一台理想降压变压器从10kV 的线路中降压并提供200A 的负载电流。已知两个线圈的匝数比为1:40，

则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是 （ ）

A ． 5A ，250V ，50kW

B ． 5A 、10kV ，kW 50

C ． 200A ，250V ，50kW

D ． A 200，10kV ，kW 3102

3．(04江苏)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.80×104

V

的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA 时，熔丝就熔断．

（1）熔丝的熔断电流是多大?

（2）当副线圈电路中电流为10mA 时．变压器的输入功率是多大?

4．(05北京)正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。

图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则 （ ）

Ａ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) Ｂ．通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) Ｃ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) Ｄ．R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =5

2cos50πt (V)

5．(05广东)钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数

为1.2A 。图乙中用同一电缆线绕了3匝，则（ ） Ａ．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4A Ｂ．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4A Ｃ．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6A

Ｄ．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6A

6． 左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为 （ ）

A.110V

B.156V

C.220V

D.311V

-2s

-2s

U -U

7．如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ）

A ．1∶2∶3；

B ．2∶3∶1

C ．3∶2∶1；

D ．2∶1∶3

8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=4∶1.当导体棒l 在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数是12 mA ，则电流表A 2的示数为（ ）

A.3 mA

B.0

C.48 mA

D.与负载R 的值有关

9．如图是高压电网的工作电路示意图，变压器将有效值为220V 的交流电压变成高压，输送到高压电网，电网相邻两电极间距离为0.5cm 。空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm ，为防止两电极间空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比n 1∶n 2应满足什么条件？

10．某发电机的输出功率为10 kW ，输出电压为500 V ，输电导线总电阻为5 Ω，允许输电导线上损失的功率为总功率的5%，用户所需电压为220 V.设计供电电路，计算升压变压器和降压变压器的匝数比.

11．如图所示，一小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为a ，宽度为b ，匝数为n ，电阻为r ，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R 的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′匀速转动，沿轴OO ′方向看去，线圈转动方向沿顺时针.

（1）在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R 上的感应电流的方向;

（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R 上的电流的瞬时值第一次为零？

（3）与电阻并联的交流电压表的示数是多少?

（4）线圈由图示位置转动T /4的时间内通过电阻R 的电荷量是多少？

n 2n 1

s

例1．解析：0～3 s 内的感应电动势E 1=t B ??S =31063-?×（6×10－2）2

V=0.72×10－5 V ，感应电流I 1=R

E 1=2

×10－5 A ；同理可求得3～5 s 内的感应电流I 2=3×10－

5 A.设感应电流有效值为I ，由有效值的定义应有（2×

10－

5）2R ×3+（3×10－

5）2R ×2=I 2R ×5，解得I =6×10－

5 A.

答案：B

例2．解析：电动势的最大值1

300

1000.05250()60

m E NBS V ωπ

π

==?

??=

电动势的有效值为35.4()E V =

=

= 电流表的读数35.4

3.54()91

E I A R r =

==++ 电压表的示数)(86.31954.3V IR U =?==

例3．解析：（1）线圈转动中感应电动势的峰值2m E B a ω=，感应电流的有效值为

2I ===

线圈转过π/2的时间t T =

=42π

ω

，所以在转动过程中产生的热量为

2

242

.24B a Q I Rt R R ππωω==??=

（2）线圈转过π/2过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为

222/2Ba Ba E t ?ω

πωπ

?===?， 22.E B a I R R

ω

π==

所以，在转动过程中流过导体截面的电量为

q It Ba R Ba R

==

?=2222

ωππω. 例4．解析：（1）变压理的初级和两个次级线圈统在同一绕在同一铁蕊上，铁蕊中磁通量的变化对每匝线圈都是相同的．所以线圈两端的电压与匝数成正比．有

2233

U n U n =，223336

9614424U n n U ==?=匝

（2）合上K 1、K 3后，灯L 1和加热电炉正常工作．再合上K 2，灯L 2接通，U 1、n 1和n 3的值不变．故V 读数不

变．但L 2接通后，变压器的输入、输出功率增大．故A 1、A 2读数增大．

（3）断开K 3时，A 1读数减少200mA ，表明输入功率减少，减少值为ΔP ＝ΔIU ＝0.200×220＝44W ，这一值即为电炉的功率．

（4）当K 1、K 2、K 3全部断开时，输出功率为零，A 2读数为零．但变压器的初级战线圈接在电源上，它仍在工作，故V 读数为24V ．

变式练习：

解析：K 由a 合到b 时，n 1减小，由U 1/U 2=n 1/n 2，可知U 2增大，P 2=U 22

/R 随之增大，而P 1=P 2，又P 1=I 1U 1，从而I 1增大，A 正确；K 由b 合到a 时，与上述情况相反，P 2将减小，B 正确；P 上滑时，R 增大，P 2=U 22

/R 减小，又P 1=P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1减小，C 错误；U 1增大，由U 1/U 2=n 1/n 2可知，U 2增大，I 2=U 2/R 随之增大，由I 1/I 2=n 2/n 1可知I 1也增大，D 正确.故选项ABD 正确.

例5. 解析：按题意画出远距离输电的示意图如图所示，电源端的输出功率

P mgh t 总=?? ??

??η34

2101050.5510W =????=?

输电线上的功率损失P I R 损=2，所以输电线中电流为 I P R

P R A =

=

?=??=损总6%51000630

104.

则升压器B 1的原线圈电压U U V 1204==出，副线圈送电电压为

U P I V 24351010

510==?=?总

所以升压变压器的变压比为 n n U U 12123

240

5106125：：：==

?=

输电线上电压的损耗 ?U IR V 损==?=1030300

则降压器B 2的原线圈的电压 U U U V V V 123

5103004700'=-=?-=?损

据题意知，U V 2220'

=，所以降压变压器的匝数比为

n n U U 12124700

220

23511''''

：：：==

= 因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为 N P P P =

-=?-??=总损

灯

510510006100

47044.盏

练习

1C 2A 3解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为1212U U I I 、、、．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有1122I U I U =

当2I =12 mA 时，1I 即为熔断电流．代人数据，得1I =0．98 A

(2)设副线圈中电流为2'I =lO mA 时，变压器的输入功率为P 1。，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有

122'P I U =

代人数据，得 1P =180 W

4A 5C 6解：从u -t 图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为220V ；后半周期电压

为零。根据有效值的定义，02

212+?=T R U T R U ，得U =156V ，选B 。

7解析：由于所有灯泡规格相同．且都正常发光，则

32U U =32n n =U

U 2=12

式中，U 为灯泡的额定电压，设I 为灯炮的额定电流，由理想变压器的功率关系 p l = p 2＋p 3

U l I ＝U 2I ＋U 3I ＝2UI ＋UI ＝3UI 所以U 1=3U

则21n n =21U U =U U 23=2

3

由此得n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1

答案：C

8解析：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路，导体棒l 向左匀速切割磁感线时，在线圈n 1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化，在副线圈n 2上无感应电动势出现，所以A 2中无电流通过.

答案：B

9解： 空气被击穿时,两电极间的电压

U 2m =6220?0.5=3110V

U 2=2200V U 1=220V ∵

2

1

21U U n n = ∴

10

1220022021==n n

10解析：发电机输出功率P=10 kW ，设输电导线上电流为I 2，则有

P 损=5%×10×103

W=500 W ，

I 2=10A ，I 1=U

P =500104

A=20A

所以 21n n =12I I =21

降压变压器原线圈电压 U 3=U 2－I 2R

U 2=12n n U 1=1

2

×500V=1000V

U 3=U 2－I 2R=1000V －10×5V=950V 所以降压变压器的匝数比为： 43n n =43U U =220950=22

95，输电电路为图（解）所示. 答案：1∶2， 95∶22

11解析：（1）通过R 的电流方向自上而下. （2）当线圈转动t =

4T =ω

2π

时电流的瞬时值第一次为零.

（3）线圈产生感应电动势的最大值E m =nB ωS =nB ωab

输出电压的最大值U m =r R R

+E m 交流电压表的示数U =2m U

解得U =

)

(22r R R

nBab +ω.

（4）转动T /4的时间线圈中磁通量的变化ΔΦ=Bab ,此段时间内的平均感应电动势E =n t

Φ

??,平均电流I =

r

R E

+，通过R 的电荷量q =I ·Δt =n )(r R Bab +.

答案：（1） 自上而下 （2）ω

2π

（3）)(22r R R nBab +ω （4）n )(r R Bab +

变压器和交流电动机练习题

第七章变压器和交流电动机练习题 一、单项选择题 1、降压变压器必须符合（） A I 1>I 2 B K<1 C I 1

交流电桥的原理和应用

交流电桥的原理和应用 交流电桥是一种比较式仪器，在电测技术中占有重要地位。它主要用于测量交流等效电阻及其时间常数；电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量，也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。 常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。交流电桥的线路虽然和直流单电桥线路具有同样的结构形式，但因为它的四个臂是阻抗，所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。 【交流电桥的原理】 图1是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz 以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡。 图1 交流电桥原理 一、交流电桥的平衡条件 我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，在电桥的一个对角线cd 上接入交流指零仪，另一对角线ab 上接入交流电源。 当调节电桥参数，使交流指零仪中无电流通过时（即I 0=0），cd 两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有 U ac =U ad U cb =U db 即 I 1Z 1=I 4Z 4 I 2Z 2=I 3Z 3 两式相除有 3 34 4221Z I Z I Z I Z I 1 当电桥平衡时，I 0=0，由此可得 I 1=I 2，I 3=I 4 所以 Z 1Z 3=Z 2Z 4 （1） 上式就是交流电桥的平衡条件，它说明：当交流电桥达到平衡时，相对桥臂的阻抗的乘

交流电的基本知识及变压器原理

§4.交变电流 电磁场和电磁波 一、正弦交变电流 目的要求 复习交流电的基本知识及变压器原理。 知识要点 1. 正弦交变电流的产生 当闭合线圈由中性面位置（图中O 1O 2位置）开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数： e =E m sin ωt ，其中E m =nBS ω。这就是正弦交变电流。 2.交变电流的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产 生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 ⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的2/2倍。 ⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。） 3.正弦交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值 正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别。以电动势为例：最大值用E m 表示，有效值用E 表示，瞬时值用e 表示，平均值用E 表示。它们的关系为：E =E m /2，e =E m sin ωt 。平均值不常用，必要时要用法拉第电磁感应定律直接求：t n E ??Φ=。特别要注意，有效值和平均值是不同的两个物理量，千万不可混淆。 生活中用的市电电压为220V ，其最大值为2202V=311V （有时写为310V ），频率为50H Z ，所以其电压即时值的表达式为u =311sin314t V 。 4.理想变压器 理想变压器的两个基本公式是： ⑴ 2 121n n U U =，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。 ⑵P 入=P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输 出功率之和。 需要特别引起注意的是： ⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：1 2212211,n n I I I U I U == 2

变压器和交流电动机测试题

变压器和交流电动机测试题 一、判断 1、在电路中所需要的各种电压，都可以通过变压器变换获得。( ) 2、同一台变压器中，匝数少、线径粗的是高压绕；而匝数多；线径细的低压绕组。( ) 3、变压器二次绕电流是从一次绕组传递过来的，所以I 1决定了I 2 的大小。（） 4、变压器是可以改变交流电压而不能改变频率的电气设备。（） 5、作为升压用的变压器，其变压比K＜1.( ) 6、因为变压器一次绕组、二次绕组没有导线连接，故一次、二次绕组电路是独立的，相互之间无任何联系。( ) 7、三相异步电动机旋转磁场转向的变化会直接影响电动机转子的旋转方向。( ) 8、当交流电频率一定时，异步电动机的磁极对数越多，旋转磁场转速就越低。（） 9、电动机名牌所标的电压值和电流值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的相电压值和相电流值。（） 10、电动机名牌所标的功率值是指电动机在额定运行时转子轴上输出的机械功率值。（） 二、单相选择题。 1、变压器的构造主要由（）构成 A.铁心和线圈 B.定子和转子 C.电感和电阻 D.铁心和变压器油 2、铁心是变压器的磁路部分，为了（），铁心采用表面涂有绝缘漆或氧化膜的硅钢片叠装而成。 A.增加磁阻减少磁通 B.减少磁阻增加磁通 C.减少涡流和磁滞后损耗 D.减少体积减轻质量 3、变压器的铁心是用硅钢片叠装而成，在不同频率的电流中对硅钢片的厚度要求是不同的，在频率为50Hz的变压器中约为（） A.1—2mm B. 0.5—1mm C. 0.35—0.5mm D. 0.1—0.2mm 4、有关于变压器的构造，正确的说法是（） A.原绕组的匝数一定比副绕组的匝数多 B.副绕组的匝数一定比原绕组的匝数少 C.匝数多的绕组，电流一定小，绕组的导线一定比较细 D.低压绕组的导线一定比高压绕组的导线细 5、关于变压器的作用说法不正确的是（） A.变换交流电压、电流 B.变换直流电压、电流 C.变换阻抗 D.改变相位 6、下列说法错误的是（） A.线圈通常用具有良好绝缘的漆包线、纱包线绕成 B.和电源相连的线圈叫做原线圈（初级线圈） C.和负载相连的线圈叫做副线圈（次级线圈） D.线圈不铁心更重要 7、变压器铁心的材料是（） A.硬磁性材料 B.软磁性材料 C.矩磁性材料 D.逆磁性材料 8、变压器一次、二次绕组中不能改变的物理量是（） A.电压 B.电流 C.阻抗 D.频率

交流电 变压器

交变电流、变压器 1．交变电流产生 (一)、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图所示（b ）、（c ）、（e ）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b ）所示。而（a ）、(d)为直流其中（a ）为恒定电流 （二）、正弦交流的产生及变化规律。 (1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。 (2)、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 (3)、规律：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用ε m 表示峰值NBS ω则e=ε m sin ω t 在纯电阻电路中,电流 I= R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 2、表征交变电流大小物理量 (1)瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u (2)峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U m Ｉm εm ε m = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε m =NBS ω ，即仅由匝 数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 (3)有效值： a 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b 、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= 2 m ε，U= 2 2 m m I I U = 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但 可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相 同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I m 。 e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。 f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 知识点睛 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 描 述 瞬时值: I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 应 用 交变 电流 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 变 压器 变流比： 电能的输送 原理：电磁感应 变压比：U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈：I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈：I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=…… 功率损失：线损 R ）U P （P 2= 电压损失：线损R U P U = 远距离输电方式：高压输电 i o t i o t i o t i o t i o t 15 1 (a d )) (b () c () d () e

变压器知识习题与答案

变压器知识习题及答案 一、填空题 1、油浸式电力变压器一般是由铁芯、绕组、（）绝缘套管和冷却系统五大部分组成。 2、变压器油起着散热和（）的作用。 3、将连接组别为y , dl 的三相变压器改接为Y, Yno。如果一次侧的额定电电压不变，则二次侧的额定电压为原来的√3倍，其容量不变。 4、变压器空载运行时，由于（）很小，铜损近似为零。 5、变压器空载运行时的主磁通与额定运行时主磁通相同，所以变压压器的空载损耗似等于（）损耗。 6、变压器运行中温度最高的部位是（），温度最低的是变压器油。 7、当变压器负载系数为（）时，其效率最高。 8、变压器绕组损耗分为基本损耗和附加损耗,其中基本损耗耗是（）。 9、一台油浸自冷式变压器，当周围围空气温度为 32℃时，其上层油温为I 60°'C ，则上层油的温升为（）。 10.变压器空载电流的无功分量很大，而（）分量很小，因此变压器空载运行行时的功率因素很低。 11.变压器空载试验的目的是测量（）损耗和空载电流。 12、变压器并列运行的目的是：（）和提高供电可靠性。 13、变压器的相电压变比等于原边、副边绕组的（）之比。 14、变压器过负荷时的声音是（）。 15、变压器呼吸器中的硅胶受潮后，其颜色变为（）。 16、电力变压器的交流耐压试验，是考核变压器的（）绝缘。 17、测定电力变压器的变压比，一般采用的试验仪器是（）。 18、常用的电压互感器在运行时相当于一个空载运行的降压变压器，它的二次电压基本上等于二次（）。 19、电压互感器按其工作原理可分为（）原理和电容分压原理。 20、电流互感器二次侧的额定电流一般为（）安培，电压互感器二次侧的电压一般为（）伏，这样，可使测量仪表标准化。 二、选择题 1、并列运行变压器的变压比不宜超过（）。 A、 2：1 B：3:1 C：4：1 D：5：1 2、变压器轻瓦斯保护正确的说法是（）。 A.作用于跳闸 B、作用于信号 C.作用于信号及跳闸 D.都不对 3、带有瓦斯继电器的变压器，安装时其顶盖沿瓦斯继电器方向的的升高场坡度为（）。 A. 1%~5% B、1%-1.5% C. 1%一25% D. 1%-30% 4、配电变压器低压侧中性点应进行工作接地，对于容量为l00kVA及以上其接地电阻应不大于（）。 A. 0. 4Ω B. 10Ω C一8 Ω D.4Ω 5、已知变压器额定容量为s,额定功率库因数0. 8，则其额定有功负载应是（）。 A.1S B. 1·25S C.0.8S D. 0. 64S

电机与变压器教案

绪论 一、教学目标 1、了解电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、了解电机的发展概况 3、明确本课程的任务和要求 二、教学重点与难点 1、电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、明确本课程的任务和要求 三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、电机在电能产生、传输、转换中的作用 一）电能是怎样产生的？ 一般情况下，水能、热能、核能等其他自然能源水水轮机、气轮机等原动机转动，再由原动机带动三相同步发电机转动产生三相电能。 二）变压器在电能的传输中有什么作用？ 1、减少输电线电阻 2、提高输电电压 三）电动机在电能的使用上有什么优点？ 二、电机发展概况 三、本课程的任务和要求 一）任务 1、掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识； 2、了解同步电动机和特种电动机； 二）要求 1、学习要理论联系实际 2、注重对电机故障的分析、判断和检修能力的培养 3、为生产实习课与解决实际技术问题奠定理论和技能基础 第一单元变压器的分类、结构和原理 课题一变压器的分类和用途 一、教学目标 1、学生掌握变压器的定义 2、学生了解变压器的用途和分类 二、教学重点与难点 变压器的用途和分类

三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、变压器的主要用途 变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。在电力系统中，专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为电力变压器。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电，以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。 二、变压器的分类 变压器可以按照用途、绕组数目、相数、冷却方式、调压方式分类。 1、按照用途分，主要有电力变压器、调压变压器、仪用互感器（如测量用电流互感器和电压互感器）、供特殊电源用的变压器（如整流变压器、电炉变压器、电焊变压器、脉冲变压器）。 2、按照绕组数目分，主要有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。 3、按照相数分，主要有单相变压器、三相变压器、多相变压器。 4、按照冷却方式分，主要有干式变压器、充气式变压器、油浸式变压器（按照冷却条件，又可细分为自冷、风冷、水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷变压器）。 5、按照调压方式分，主要有无载调压变压器、有载调压变压器、自动调压变压器。容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 五、作业 变压器的分类方式有很多，按用途可以分为哪几种？ 课题二变压器的结构与冷却方式 一、教学目标 1、学生掌握变压器的基本结构 2、学生了解变压器的冷却方式 3、熟悉变压器的主要附件 二、教学重点与难点 1、变压器的基本结构 2、变压器的主要附件 三、教学时间4学时

交流电桥测电容

交流电桥测电容 一、实验目的 1．了解交流电桥的平衡原理及配置方法． 2．自组交流电桥测量电容及损耗． 3．学习使用数字电桥测量电阻、电容． 二、仪器与用具 低频信号发生器，交流毫伏表，交流电阻箱，可调标准电容箱(例如RX7-0型)，待测电容，电阻，数字电桥，开关等． 实验原理 1．交流电桥平衡条件 交流电桥是对比直流电桥的结构而发展出来的，它在测量电路组成上与惠斯通电桥相似，如图28-1所示，电桥的四个臂1~Z ，2~Z ，3~Z ，4~ Z 通常是复阻抗(可以是电阻、电容、电 感或它们的组合)，ab 间接交流电源E ，cd 间接交流平衡指示器D (毫伏表或示波器等)． 电桥平衡时，c 、d 两点等电位，由此得到交流电桥的平衡条件： 1~Z 3~Z =2~Z 4~Z (28.1) 利用交流电桥测量未知阻抗 X Z ~ (X Z ~=1~Z )的 过程就是调节其余各臂阻抗参数使(28.1)式满足 的过程．一般来说，X Z ~包含二个未知分量，实际 上按复阻抗形式给出的平衡条件相当于两个实数 平衡条件，电桥平衡时它们应同时得到满足，这 意味着要测量X Z ~，电桥各臂阻抗参数至少要有两 个可调，而且各臂必须按电桥的两个平衡条件作 适当配置． 图28—1 2．桥臂配置和可调参数选取的基本原则 在多数交流电桥中，为了使线路结构简单和实现“分别读数”(即电桥的两个可调参数分别只与被测阻抗的一个分量有单值的函数关系)，常把电桥的两个臂设计成纯电阻(统称为辅助臂)，这样，除被测x Z ~ 外只剩一个臂具有复阻抗性质，此臂由标准电抗元件(标准电感或标准电容 )与一个可调电阻适当组合而成(称为比较臂)，在这样的条件下，由交流电桥的平衡条件得到桥臂配置和可调参数选取的基本原则． (1)当比较臂与被测臂阻抗性质相同(指同为电感性或电容性)，二者应放在相邻的桥臂位置上；反之，应放在相对的桥臂位置上． (2)若取比较臂的两个阻抗分量作可调参数，则当比较臂阻抗分量的联接方式(指串联或并联)与被测臂等效电路的联接方式一致时，二者应放在相邻的桥臂位置；反之，就放在相对的桥臂位置． (3)当缺乏可调标准电抗元件或需要采用高精度固定电抗元件作为标准量具时，则选取辅助臂和比较臂所含电阻中的两个作为可调参数使电桥趋于平衡．(此时一般不能分别读

2021届高考物理二轮复习热点排查练：交流电和变压器

热点27交流电和变压器 (建议用时：20分钟) 1．(多选)(2020·成都市第二次诊断)图a为一交流发电机示意图，线圈abcd 在匀强磁场中绕固定轴OO′沿顺时针方向匀速转动，图b是该发电机的电动势e 随时间t按余弦规律变化的图象。已知线圈电阻为2.5 Ω，定值电阻R＝10 Ω，电表均为理想交流电表。由此可以判定() A．电流表读数为0.8 A B．电压表读数为10 V C．t＝0.1 s时刻，穿过线圈的磁通量为零 D．0～0.05 s内，通过电阻R的电荷量为0.04 C 2.(2020·合肥市第二次教学质检)如图所示，矩形线圈 处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中， 线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕 中心轴线OO′以恒定的角速度ω匀速转动，t＝0时刻线圈 位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、 阻值为r。则下列说法正确的是() A．t＝0时刻流过电阻R的电流方向向左 B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为e＝nBSωsin ωt C．线圈转动的过程中，电阻R两端的电压为nBSωR R＋r D．从t＝0时刻起，线圈转过60°时电阻R两端的电压为 nBSωR 2（R＋r） 3.(2020·丰台区第二学期统一练习)交流发电机的示意图 如图所示。线圈abcd转动方向为逆时针方向，产生的交流 电电动势的最大值为10 2 V，线圈abcd电阻为1 Ω，小 灯泡电阻为4 Ω，其他电阻忽略不计。以下说法正确的是() A．小灯泡两端电压为10 V

B．图示位置时，通过线圈的磁通量最大 C．线圈所在图示位置时产生的感应电动势最大 D．线圈所在图示位置时，ab边的电流方向为b→a 4.(2020·东丽区等级考试模拟)如图所示，边长为L、匝数 为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强 磁场中以角速度ω绕转轴OO′匀速转动，轴OO′垂直于磁感线 且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是() A．交流电压表V1的示数等于NBωL2 B．变压器的输入功率与输出功率之比为n1∶n2 C．交流电压表V2的示数为副线圈两端电压的有效值 D．在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小 5.(2020·日照市4月模拟)实验时用的原、副线圈都有 中间抽头的理想变压器如图所示，在原线圈上通过一个单 刀双掷开关S1与一只安培表A连接，在副线圈上通过另 一个单刀双掷开关与一个定值电阻R0相连接，通过S1、S2可以改变原、副线圈的匝数。在原线圈上加一电压为U的交流电后，①当S1接a，S2接c时，安培表的示数为I1；②当S1接a，S2接d时，安培表的示数为I2；③当S1接b，S2接c时，安培表的示数为I3；④当S1接b，S2接d时，安培表的示数为I4，则() A．I1＝I2B．I1＝I4 C．I2＝I3D．I2＝I4 6.(2020·济南市第一次模拟)采用一稳压交流电源给 如图所示电路供电，R1、R2、R3是三个完全相同的定值 电阻，理想变压器的匝数比为2∶1，开关断开时电路消 耗的总功率为P，则开关闭合时电路消耗的总功率为() A．P B.3P 2 C.5P 3 D. 9P 5 7.(2020·密云区下学期第一次测试)探究理想变压器原、副

变压器习题 - 答案

第一单元变压器的分类、结构和原理 课题一变压器的分类和用途 一、填空题 1．变压器是一种能变换_交流__电压，而____频率___不变的静止电气设备。 2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为__ 油浸_风冷式、自冷式和__干式___变压器。 3．电力系统中使用的电力变压器，可分为__升压__变压器、___降压____变压器和__配电 _____变压器。 二、判断题(在括号内打“√”或打“×”) 1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。(× ) 2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。(× ) 三、简答题 1．为什么要高压送电? 在传输功率一定时，升高输电电压就可以降低输电电流，这样就可以减小输电线路上的损耗。 2．变压器能改变直流电压吗? 不能 如果接上直流电压会发生什么现象? 副边无输出，原边或电源将会烧毁。 为什么? 接直流电源时，铁芯中产生稳恒磁场，原、副边都不会产生感生电动势。 课题二变压器的结构与冷却方式 一、填空题 1．变压器的绕组常用绝缘铜线或铜箔绕制而成。接电源的绕组称为____一次侧___；接负载的绕组称为__二次侧____。也可按绕组所接电压高低分为___高压绕组____和___ 低压绕组____。按绕组绕制的方式不同，可分为同心绕组和交叠绕组两大类型。’2．变压器的铁心常用__硅钢片_____叠装而成，因线圈位置不同，可分为___芯式____和__壳式___两大类。 3．气体继电器装在____油枕___ 与___油箱____之间的管道中，当变压器发生故障时，气体继电器就会过热而使油分解产生气体。 4．绝缘套管穿过___油箱盖____，将油箱中变压器绕组的___输入、输出线____从箱内引到箱外与__电网_____相接。 5．绝缘套管由外部的__瓷套_____和中间的___导电杆____组成。对它的要求主要是____绝缘性能___和____密封性能___要好。 二、判断题(在括号内打“√”或打“×”) 1．同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。 (× ) 2．热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。 (× ) 3．储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。 (× ) 4．芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。 (√ )

交流电桥的使用

实验二十三 DH4518交流电桥的原理和应用 交流电桥是一种比较式仪器，在电测技术中占有重要地位。它主要用于测量交流等效电阻及其时间常数；电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量，也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。 常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。交流电桥的线路虽然和直流单电桥线路具有同样的结构形式，但因为它的四个臂是阻抗，所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。 一、实验目的 1、掌握交流电桥的平衡条件和测量原理； 2、设计各种实际测量用的交流电桥； 3、验证交流电桥的平衡条件。 二、实验仪器 DH4518型交流电桥实验仪 三、交流电桥的原理 图1是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡。 图 1 交流电桥原理 （一）、交流电桥的平衡条件 我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，在电桥的一个对角线cd上接入交流指零仪，另一对角线ab上接入交流电源。 当调节电桥参数，使交流指零仪中无电流通过时（即I0=0），cd两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有 - 1 -

2016-2020五年高考物理试题分类汇总-交流电和变压器(原卷版)

2016-2020五年高考物理试题分类汇总-交流电和变压器（原卷版） 【2020年】 1.（2020·新课标Ⅱ）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为?P ，到达B 处时电压下降了?U 。在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电，输电线上损耗的电功率变为?P ′，到达B 处时电压下降了?U ′。不考虑其他因素的影响，则（ ） A. ?P ′=14?P B . ?P ′=12?P C. ?U ′=14?U D. ?U ′=12 ?U 2.（2020·新课标Ⅲ）在图（a ）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V ，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1、R 2、R 3均为固定电阻，R 2=10Ω，R 3=20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R 2中电流i 2随时间t 变化的正弦曲线如图（b ）所示。下列说法正确的是（ ） A. 所用交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为100V C. 电流表的示数为1.0A D. 变压器传输的电功率为15.0W 3.（2020·浙江卷）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率100kW P =，发电机的电压1250V U =，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻8ΩR =线，在用户端用降压变压器把电压降为4220V U =。已知输电线上损失的功率5kW P =线，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 发电机输出的电流140A I =B. 输电线上的电流625A I =线

变压器习题及详解答案

课时练变压器 说明：5、8为多项选择题，其他的均为单项选择题。 1．一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1和n2，正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是U1、I1、P1，输出电压、电流、电功率分别是U2、I2、P2，已知n1＜n2，则（）A．U1＜U2，P1＝P2B．P1＝P2，I1＜I2 C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2 2．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12 mA，那么电流表A2的读数为（） A．0 B．3 mA C．48 mA D．与R大小有关 3．将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为（） A．120匝 B．150匝 C．180匝 D．220匝 4．如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压（） A．10 V 10 V B．10 V 4 V C．4 V 10 V D．10 V 0 5．如图 (a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，○A、○V为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（） A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz 6．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是（） A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大 B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 7．如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1＝800和n2＝200 的两个线圈，上线圈两端与u ＝51sin314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是（） A． V B． V C． V D． V 8．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（） A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 9．如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1 100匝。接入电压U1＝220 V的电路中。 （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 ——60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少 10．如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V， W”，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：

交流电桥的原理和应用

交流电桥的原理和应用 交流电桥是一种比较式仪器，在电测技术中占有重要地位。它主要用于测量交流等效电阻及其时间常数；电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量，也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。 常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。交流电桥的线路虽然和直流单电桥线路具有同样的结构形式，但因为它的四个臂是阻抗，所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。 【交流电桥的原理】 图1是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz 以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡。 图1 交流电桥原理 一、交流电桥的平衡条件 我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，在电桥的一个对角线cd 上接入交流指零仪，另一对角线ab 上接入交流电源。 当调节电桥参数，使交流指零仪中无电流通过时（即I 0=0），cd 两点的电位相等，电桥达到平衡，这时有 U ac =U ad U cb =U db 即 I 1Z 1=I 4Z 4 I 2Z 2=I 3Z 3 两式相除有 3 34 4221Z I Z I Z I Z I 1 当电桥平衡时，I 0=0，由此可得 I 1=I 2，I 3=I 4 所以 Z 1Z 3=Z 2Z 4 （1） 上式就是交流电桥的平衡条件，它说明：当交流电桥达到平衡时，相对桥臂的阻抗的乘

《交变电流》典型例题变压器

变压器·典型例题解析 【*例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端．摇动频率不断增加，则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变 [ ] A．I R不变、I C增大、I L减小 B．I R增大、I C增大、I L减小 C．I R增大、I C增大、I L不变 D．I R不变、I C增大、I L不变 解答：应选C． 点拨：手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的，输出电压与频率成正比．纯电阻电路中，电阻R与频率无关，I R＝U/R，所以I R与频率成正比；纯电容电路中，容抗X C＝1/2πfC，I C＝U/X C＝2πfCU，与频率的二次方成正比；纯电感电路中，X L＝2πfL，I L＝U/X L＝U/2πfL，与频率无关． 【例2】图18－17为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A． 解答：由公式U1/U2＝n1/n2，得U1＝U2n1/n2＝216(V)； 因理想变压器的初、次级功率相等， 所以I1＝P1/U1＝P2/U2＝0.46(A) 即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A． 点拨：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系． 【例3】如图18－18所示，甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法，

它们各在什么条件下采用？应怎样选择电容器？ 点拨：关键是注意容抗与交流电的频率成反比．甲应是电容较大的电容器，乙应是电容较小的电容器． 参考答案 甲是电容较大的电容器通交流，阻直流、乙是电容较小的电容器通直流，去掉交流． 【例4】如图18－19所示，理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡，且都正常发光，求当开关断开和闭合时，通过初级线圈的电流之比． 点拨：关键是初、次级功率始终相等． 参考答案：1∶3． 跟踪反馈 1．如图18－20所示，一平行板电容器与一个灯泡串联，接到交流电源上，灯泡正常发光，下列哪种情况可使灯泡变暗 [ ] A．在电容器两极间插入电介质 B．将电容器两板间的距离增大 C．错开电容器两极的正对面积 D．在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)

变压器习题答案

第三章 变压器 一、填空： 1. 变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 4. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 5. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 7. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 8. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。 9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 11. 并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ， （3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。 A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高， B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低， D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。 答：D 2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C 3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 Ａ：１６, Ｂ：１６００,

直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项

直流单臂电桥和直流双臂电桥使用方法及注意事项 电桥是常用仪器，它的主要特点是灵敏度和准确度高，分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥主要用于测量电阻，根据结构不同，又可分为单臂电桥和双臂电桥两种。交流电桥主要用于测量电容、电感和阻抗等参数。万用阻抗电桥兼有直流电桥和交流电桥的功能。I×R 数字测量仪则是一种高性能的自动阻抗测量电桥。 直流单臂电桥 直流单臂电桥又称惠斯登电桥，是一种精密测量中值电阻(1Ω～1MΩ的直流平衡电桥。通常用来测量各种电机、变压器及电器的直流电阻。常用的有QJ23型携带式直流单臂电桥，图1为它的面板图。 图1 QJ23型直流单臂电桥面板图

①直流单臂面板图说明 a、比率臂转换开关共分七挡，分别是 0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。 b、比较臂转换开关由四组可调电阻串联而成，每组均有九个相同的电阻，分别为九个1Ω，九个10Ω，九个100Ω，九个1000Ω。调节面板上的四个读数盘，可得到0～99990范围内任意一个电阻值(其最小步进值为1Ω)。 c、被测电阻接线端钮。 d、按钮开关。B为电源开关，G为检流计支路开关。电桥不用时，应将G锁住(顺时针旋转)，以免检流计受振损坏。 e、检流计机械调零旋钮。 f、外接电源接线端钮。 g、检流计短路片及内、外接端钮。当使用机内检流计时，短路片应与“外接”端连接。当使用外接检流计时，短路片应与“内接”端连接。外接检流计从“外接”端与公共端接入。 ②单臂直流电桥测量步骤 a、将检流计锁扣打开，调节机械调零旋钮，使检流计指针指向零。 b、接上被测电阻Rx，根据It阻值范围选择适当倍率，使最高倍率(×1000))示数不为零为宜。 c、测量时，先按下电源按钮“B”，再按下检流计按钮“G”， 若检流计指针偏向“+”，则应增大比较臂电阻；若指针偏向“-”，则应减小比较臂电阻。调解平衡过程中不能把检流计按钮按死，待调

高中物理--变压器 交流电与远距离输电练习

高中物理--变压器交流电与远距离输电练习 (限时：45分钟) 一、单项选择题 1．如图1所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r＝1.0 Ω,外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e＝102sin 10πt (V),则() 图1 A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 2 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表的示数为1.0 A 答案 D 解析由e＝102sin 10πt (V)知电动势的有效值E 有＝ E m 2 ＝ 102 2 V＝10 V,故B 选项错误；电路中的理想电流表示数为电流的有效值：I 有＝ E有 r＋R ＝1.0 A,故D 选项正确；电阻R消耗的电功率P＝I2 有 ·R＝9.0 W,故C选项错误；交流电的角 速度ω＝10π rad/s,所以频率f＝ω 2π＝5 Hz,故A选项错误. 2．如图2甲所示,在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示,那么 () 图2

A．在t＝0.2 s时,线圈中的感应电流改变方向 B．在t＝0.4 s时,线圈中的感应电动势为零 C．线圈转过60°时的感应电流为3π A D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W 答案 D 解析当线圈与磁场方向平行时,磁通量为零,但感应电动势最大,当线圈与磁场方向垂直时,磁通量最大,但感应电动势为零,由此可知在t＝0.2 s时,线圈的磁通量为零,感应电动势最大,感应电流方向不改变,选项A错误；同理,在t＝0.4 s 时,感应电动势最大,选项B错误；线圈转动的角速度为ω＝2π T＝5π rad/s,感应电 动势峰值为E m＝nBSω＝nωΦm＝10π V,感应电流瞬时值表达式为i＝E m R cos ωt, 因此线圈转过60°时感应电流为I＝10π 5cos 60°＝π A,选项C错误；电压的有效 值为U＝E m 2 ＝52π V,电功率为P＝ U2 R＝10π 2 W,选项D正确． 3．一般发电机组输出的电压在十千伏上下,不符合远距离输电的要求．要在发电站内用升压变压器,升压到几百千伏后再向远距离输电．到达几百千米甚至几千千米之外的用电区之后,再经“一次高压变电站”“二次变电站”降压．已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u ＝2202sin 100πt V,该变压器原、副线圈匝数比为50∶1,则 () A．原线圈上的电压为11 000 2 V B．原线圈中电流的频率是100 Hz C．原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗 D．采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗 答案 D 解析降压变压器副线圈电压的有效值U2＝U m 2 ＝ 2202 2 V＝220 V,根据 U1 U2＝ n1 n2,可得原线圈的电压为11 000 V,选项A错误；根据ω＝100π rad/s＝2πf,可得频率f＝50 Hz,选项B错误；原、副线圈的功率是相同的,原线圈电压大,副线圈电