变压器 电能的输送
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1.(2019·黄冈中学模拟)下列关于交变电流、变压器和远距离输电的说法中不正确的是( )
A.理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈匝数比决定
B.交变电流的最大值是有效值的倍
C.降低输电损耗有两个途径:减小输电线的电阻和提高输电电压
D.如果把升压变压器的原线圈串联在电路中,副线圈的两端接在普通的交流电流表上,可以制成电流互感器
B [理想变压器的输出电压由输入电压和原副线圈匝数比决定,选项A正确;正弦交变电流的最大值是有效值的倍,选项B错误;降低输电损耗有两个途径:减小输电线的电阻和提高输电电压,选项C正确;如果把升压变压器的原线圈串联在电路中,副线圈的两端接在普通的交流电流表上,可以制成电流互感器,选项D正确。]
2.(多选)如图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R=10 Ω,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压u=220sin(100πt)V。当用电器电阻R0=11 Ω时,下列说法正确的是( )
A.通过用电器R0的电流有效值是20 A
B.当用电器R0的阻值减小时,输电线损耗的功率也随着减小
C.发电机中的电流变化频率为100 Hz
D.升压变压器的输入功率为4 650 W
AD [通过用电器R0的电流有效值I== A=20 A,A正确;当用电器R0的阻值减小时,由于电压不变,电流增大,输电线上的电流也增大,输电线上损失的功率增大,B错误;变压器不改变交流电的频率,f=50 Hz,C错误;降压变压器的输出功率为P1=UI=220×20 W=4 400 W,由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比,得输电线上的电流为I′=5 A,输电线上损失的功率ΔP=I′2R=52×10 W=250 W,升压变压器的输入功率P=P1+ΔP=4 650 W,D正确。]
3.一含有理想变压器的电路如图所示,变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=3∶1,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4 Ω、 Ω和 Ω,U为有效值恒定的正弦交流电源。当开关S断开时,理想电流表的示数为I。当S闭合时,电源电压增加到2U,则电流表的示数为( )
A.6I B.8I
C.10I D.12I
B [S断开时,由=得I2=3I,副线圈两端的电压U2=I2(R2+R3)=12I,由=得U1=36I,故U=U1+IR1=40I。S闭合时,电流表示数为I′,副线圈中电流I′2=3I′,副线圈两端的电压U′2=I′2R2=2I′,原线圈两端的电压U′1=6I′,故2U=I′R1+U′1=10I′,联立解得I′=8I,B正确。]
4.如图所示,一理想变压器,左右两边共接有额定电压均为U的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为P),左端接在一电压恒为U0的交流电源两端。此时6盏灯刚好正常发光。下列说法中不正确的是( )
A.该变压器的原、副线圈匝数比为1∶2
B.此时交流电源输出的功率为6P
C.U0=6U
D.如果灯L6突然烧断,灯L1和L2将变暗,而其余3盏灯将变得更亮
A [由于各盏灯相同且均正常发光,所以流过每盏灯的电流均相同,原线圈中的电流I1等于灯泡的额定电流I,而副线圈中的总电流为I2=4I,故n1∶n2=I2∶I1=4∶1,A错误;由于理想变压器本身不消耗能量,所以交流电源输出功率为6盏灯的总功率6P,B正确;设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,则U2=U,U0=U1+2U,而U1∶U2=n1∶n2=4∶1,代入得U0=6U,C正确;当灯L6突然烧断,变压器输出的功率将减小,所以输入功率也将减小,由P1=U1I1得I1减小,所以灯L1和L2将变暗,同时因L1和L2分得的电压减小,变压器输入端的电压U1将增大,所以变压器输出的电压也将增大,使其余3盏灯变得更亮,D正确。]