交变电流与变压器动态分析

1、（）B. 输出电流为0D. 输出功率为0I2，电压为U1、 U2，功率为P1、 P2，关于B. U2与负载有关D. U1由U2决定交变电流与变压器动态分析1理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有（）A交流电的频率B磁通量的变化率C功率D交流电的峰值解析：理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、 C 正确；变压器的原理是互感现象，其作用是改变电压峰值不改变频率，A 正确， D 错误答案：ABC2理想变压器的原线圈的匝数为110 匝，副线圈匝数为660 匝，若原线圈接在6V 的电池上，则副线圈两端电压为（）A.36 VB.6 V C.1 V

2、D.0 V解析：因为电池是稳恒直流电源。答案： D点评：从变压器的工作原理入手思考。3当理想变压器副线圈空载时，副线圈的A.负载电阻为0C.两端电压为0答案： BD点评：空载相当于负载电阻无穷大4理想变压器原、副线圈的电流为I1 、它们的关系，正确的是（）A.I2由 I1 决定C.P1 由P2决定解析：变压器工作时，原线圈接在电源上，对理想变压器来说，原线圈电压U1 总n2n2等于电源电压，即U1 是由电源电压决定，由U2= n2 U1知，对于一定变压器来说n2 一n1n1n2定，U2是由U1决定，当U1 一定时，U2是由n2 决定，即U2与负载无关，即B 和 D 错。nInU由 I1= n2

3、 2 U1 知，U1 和n2 确定时，U2是确定的，而I2=2 ， R为负载电阻，R变化时， I2发生变化，从而引起I1 发生变化，因此I1 由 I2决定，所以A错 .负载电阻变化，会引起副线圈电流变化，从而引起输出功率P2 变化，P2 变化又会引起P1 的变化，即P1 是由P2决定的，所以正确答案是C.答案： C点评：对于一定的变压器来说，U2由U1 决定， I 1由 I2决定，P1 由P2决定5在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2 1 ，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（）A. L1和L2都能正常工作B.L1 和L2都不能正常工作C.L1 和L2中只有一个能正常

4、工作D.条件不足，无法判断解析：根据电流与线圈匝数的关系进行分析，由于副线圈两端并联着两个相同的灯泡L3、 L4，每个灯泡正常工作时的实际电流都等于额定电流，因此副线圈中的电流等于一个灯泡额定电流的两倍；根据原、副线圈的电流与匝数成反比，可知原线圈中的电流等于副线圈中电流的二分之一，即恰好等于灯泡L1、 L2 的额定电流，从而判定：L1、 L2都能正常发光.答案： A点评：由电流和线圈匝数的关系分析。6一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2 倍 （）A.次级线圈的匝数增加为原来的2 倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2 倍C.负载电阻变为原来的2 倍D.副

5、线圈匝数和负载电阻均变为原来的2 倍解析：变压器的输入功率由输出功率决定，即P 入 = P 出 ，输出功率P 出 = U 2 ， UR增大为原来的2 倍，负载电阻也变为原来的2 倍时， P 出 为原来 2 倍。答案： D点评：输入功率由输出功率决定7用理想变压器给负载R供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流A增加原线圈的匝数B增加副线圈的匝数C减小负载电阻D 增加负载电阻R 的数值R 的数值U1解析：根据1U22U2I2U22UI 1=(U1U1RUn1， P 入 = P 出 ，即 n22 2U1n2 2)()1Rn1I1U1= I2U2， I2=U22 得变压器原线圈中的电流 RU1

6、 不变，要减小I 1，需增大R的阻值，或增加原线圈匝数答案： AD点评：原线圈中电流由输出电流决定8如图所示为一理想变压器和负载电阻()A只减少副线圈匝数B 只减少原线圈匝数C只增加副线圈匝数D 只减小R 的阻碍解析：根据PU 1 ，即输入电流与RR，下列哪些做法可增加变压器的输入功率R 不变时，可增加U 来使功率增加，方法是减少原线圈n1、n2、 U1、R 都有关系，n1，或减小副线圈匝数n2.匝数或增加副线圈匝数，故选项A 错 B 、 C 对增加功率的另一种方法是保持U 不变，减小 R 的阻值，故选项D 对答案：BCD9 (2010 海·南卷)如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比

7、为4 1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表下列结论正确的是()A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 2 VB 若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2 倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2 倍，则输入功率也增加到原来的 2倍D 若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2 倍，则输出功率增加到原来的 4 倍解析：本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的U2n2认识和理解因为电压表的读数为6 V ，则变压器的输出电压的有效值为6 V ，由U 1 n1，

8、故 U1 4U2 24 V，所以输入电压的最大值为Um2U1 24 2 V，所以选项A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2 U2可知，电流表示数增大，所以选项RU2B 不对；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R 变大时，则I2，电流R变小，故P1 P2 U2l2，所以输入功率也减小，所以选项C 错；若负载电阻R 不变，输入电压变为原来的2 倍，则输出电压也变为原来的2 倍，I2 UR2则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P2 U2I2变为原来的4倍，所以选项D 正确答案：AD10. 如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1

9、为加在原线圈两端的电压，I 1 为原线圈中的电流，则()A保持U1及P的位置不变，K由a合到b 时，I1 将增大B保持U1 及P的位置不变，K由b 合到a 时，R消耗功率减小C保持U1 不变，K合在 a处，使 P上滑， I1将增大D保持 P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1 将增大解析： K 由 a 合到Inb 时，n1 变小，而得 I1=I2 n1n2I2由 I2= n1U2RU2= n2 U1n12所以 I 1 =2 ··U1 ，n12 Rn2和R不变，n1 减小时I1 增大，所以A 对。K 由 b 合到 a 时，P2= U 22 ，而RU2=n2 U1，所以 n

10、12P2= n22n1U12R.U1、n2和 R 不变，n1 增大时P2减小，所以B 对。P 上滑时，R 增大，由前I1=2 n22 n1U1RU1、 n1和n2不变，R增大时，I 1 减小，所C 错。U1 增大时，由前I1=2 n22 n1UR1，n1、 n2和R 不变，U1 增大时，I1 增大，所以D 对。所以应选A、 B、D。答案： ABD点评：处理这类问题的关键是要分清变量与不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系，在理想变压器中，U2 由U1 和匝数比决定；I2 由U2和负载电阻决定；I1由 I2和11一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻

11、R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时 ()AI1减小，P1增大BI1减小，P1减小CI 2增大，P2减小DI2增大，P2增大解析：考查理想变压器及其相关知识，当副线圈接的可调电阻R 增大时，变压器输出功率P2减小，导致变压器输入功率P1 减小，原线圈中电流I1减小，所以正确选项是B.答案：B12如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1 5，原线圈两端的交变电压为u 20 2sin 100 t V氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光下列说法中正确的有()A开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB 开关接通后，电压表的示数为100 VC

12、开关断开后，电压表的示数变大D 开关断开后，变压器的输出功率不变解析：由 u 20 2sin 100 t V 可知，Um 20 2 V， f 50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz， A正确；电压表示数为U Um× 5 100 V， B 正确；开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、 D 错误答案：AB13 (2011 广东·卷 )图 (a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R 55 ， 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 AC电

13、压表的示数为电压的有效值解析：由 I得， IA 2 AR 55B 原、副线圈匝数比为1 2D 原线圈中交变电压的频率为100 HzUmU1 n1n1 U12A 正确理想变压器中 ，所以 U2 n2n2 U2 U2212100 21， B 错误测量交流电时电表示数均为有效值，C 正确由题图(b)知T 0.02 s，1f T得，f 50 Hz， D 错误答案：AC10 1， R1 20 ， R2 30 ， C 为14如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比D通过R3的电流始终为零R2的电功率约为6.67 WC电阻200 2 V解析：1T 0.02 s频率为f T1 50 Hz，所以A 错误；副

14、线U2m I2mR1 20 V，由U1m U2m可知U1m 200 V， B 错误； R1和R2并联P2n1 n2U 22 U 2m2R22R26.67 W， C正确；因电容器接交流电有充放电电流通过R3，故D 错误答案：C15 如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为 n1 n2=2 1，电源电压为U，求B 灯两端的电压UB为多少 ?解析：由串联电路分压原理可知U= UA+ U1由变压器原理可知：U1 U2=2 1I 1 I2=1 2由欧姆定律可知：UA= I1RUb= I 2R联立 式，得UB= 2 U点评：原线圈上串有灯泡，灯泡与原线圈上电压的分配遵循串

15、联电路的分压原理。16 如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1 n2=2 1 ，交流电源电压U1=220 V ， F为熔断电流为I0=1.0 A 的保险丝，负载为一可变电阻.（ 1 ）当电阻R=100 时，保险丝能否被熔断?（ 2）要使保险丝不被熔断，电阻R 的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?解析：由U 1n1 得副线圈两端的电压U2n2n21U2= 2 U1=× 220 V=110 Vn121 ）当 R=100 时，副线圈中电流I 2=U2110A=1.10 A100U1I 1= U2I 2得原线圈中的电流为U2110I1=2 I2=× 1.10 A=0.55 AU 1220由于 I1< I 0（熔断电流），故保险丝不会熔断.（2）设电阻R取某一值R0