南师附中2008高三第一轮复*教案-交变电流的产生和描述

发布于:2021-10-20 17:52:29

第一讲 交变电流的产生和描述 [基本概念与基本规律]
一、正弦交流电的变化规律 1.正弦交变电流的产生:
【例 1】 (2002 春招)磁铁在电器中有广泛的应用,如发电机,如图
所示。已知一台单相发电机转子导线框共有 N 匝,线框长为 l1 ,宽为 l2 , 转子的转动角速度为? ,磁极间的磁感应强度为 B,试导出发电机的瞬时
电动势 E 的表达式。 现在知道有一种强永磁材料钛铁硼,用它制成发电机磁极时,磁感强度可增大到原来的
k 倍,如果保持发电机结构尺寸,转子转动角速度,需产生的电动势都不变,那么这时转子 上的导线枢需要多少匝?
答案:

2.正弦交流电的电动势、电压和电流随时间的变化规律可用下列各式表示:

e ? Em sin ?t



u ? U m sin ?t



i ? I m sin ?t



对以上三个关系式,应注意:
⑴角频率? 等于线圈转动的角速度,且? ? 2? ? 2?f ? 2?n 。 T
⑵最大值 Em ? NB?S (N 为线圈匝数、S 为线圈面积)。
⑶从中性面位置开始计时。*面线圈在匀强磁场中旋转,当线圈*面垂直于磁力线时, 各边都不切割磁感线,线圈中感生电动势为零,这个位置叫中性面。
线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感生电动势为零。 线圈经过中性面时,内部电流方向要发生改变。
⑷交流电的变化规律及 Em 与线圈的形状以及转动轴处于线圈*面内的位置无关。
3.正弦交变电流的图像:正余弦函数 【例 2】一个匝数为 n、面积为 S 的矩形线圈,绕垂直于磁场的轴 匀速转动的过程中,线圈中感应电动势 e 随时间 t 的变化关系如图所示, 感应电动势最大值与周期均可从图中读出。则磁场的磁感应强度 B 为_ _______,在 0~T 时间内,有________时刻线圈*面 与磁场的夹角为 60°。

答案: EmT , T 、 T 、 2T 、 5T 2?nS 6 3 3 6

二、表征交变电流的物理量 ⑴周期、频率、*相位 ⑵瞬时值:交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向,瞬时值是时间的函
数,其关系如 1 中①②③式. ⑶最大值:交流电的最大值反映的是交流电大小的变化范围,当线圈*面与磁感线*行

时,交流电动势最大, Em ? NB?S ,瞬时值与最大值的关系是 ? Em ? e ? Em .
⑷有效值: 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的,即在同一时间内,跟某一交流电能使同 一电阻产生相等热量的直流电的数值叫该交流电的有效值. 正弦交流电的有效值与最大值的关系是:

E ? Em ,U ? U m ,I ? Im

2

2

2

交流电的有效值用得很广泛,交流电铭牌上标明的额定电压、额定电流是指有效值,不

加特别说明时,交流电流、电压、电动势均指有效值.

⑸*均值:交流电的*均值是交流电图象中波形与横轴(t 轴)所围的面积跟时间的比

值,其数值可用 E ? n ?? 计算。 ?t
某段时间内交流电的*均值一般不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术*均值。正弦

交变电流在

T/4

时间内

E

?

2 ?

Em



【例3】(05全国Ⅱ)处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab

边转动,磁场方向*行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻,线圈*面与纸面重合(如

图),线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则能 反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是( C )

【例 4】(1999,上海)某交流发电装置产生的感应电动势与时间

的关系如图所示,如果其他条件不变,仅使线圈转速加倍,则交流电动

势的最大值和周期分别变为( B )

A.400V,0.02s

B.200V,0.02s

C.400V,0.08s

D.200V,0.08s

【例 5】(1999,广东)一阻值恒定的电阻器,当两端加上 10V 的直流电压时,测得它 的功率为 P;当两端加上某一正弦交流电压时,测得它的功率为 P/2.由此可知该交流电压 的有效值为____V.最大值为____V.
答案: 5 2 V,10V.

【例 6】如图的(甲)(乙)分别表示交变电流随时间变化的图象,则这两个交变电流 的有效值分别是____A 和____A.

答案:5A,1A

【例7】(2005北京春季)一个边长为6cm的正方形金属线框置于 匀强磁场中,线框*面与磁场垂直,电阻为0.36Ω。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( B )
A. 2 ×10—5A B. 6 ×10—5A

C. 2 ×10—5A 2

D. 3 2 ×10—5A 2

[典型例题与基本方法] 【例 8】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 电阻力 R,求:
⑴线圈从图示位置转过 ? 的过程中产生的热量 Q. 2

⑵线圈从图示位置转过 ? 的过程中通过线圈某截面的电量 q. 2
[解答]

【例 9】一矩形线圈与匀强磁场垂直的中心轴 OO′按图示逆时针方向旋

转。引出线的两端与互相绝缘的半圆铜环连接,两个半圆环分别与固定电

刷 A、B 滑动接触,电刷间接有电阻 R,如图所示,在线圈转动过程中,通

过 R 的电流( D )

A.大小和方向都不断变化

B.大小不断变化,方向从 A→R→B

C.大小和方向都不变

D.大小不断变化,方向从 B→R→A

【例 10】如图所示,在磁感应强度 B=0.2 T 的水*匀强磁场中,有一 边长为 L=10 cm,匝数 N=100 匝,电阻 r=lΩ 的正方形线圈绕垂直于磁场
方向的对称轴 OO′匀速转动,转速 n= 100 r/s.有一电阻 R=9Ω,通过电刷与 ?
二滑环接触组成闭合电路,R 两端接有理想电压表.求: ⑴若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势表达式.
⑵电压表示数. ⑶在 lmin 内外力驱动线圈转动所做的功. 答案:E=40sin200t(V),25.5,4800J

【例11】如下图所示,水*面内*行放置两根裸铜导轨,导轨间距为L。 一根裸铜棒ab垂直导轨放置在导轨上面,铜棒质量为m,可无摩擦地在导轨 上滑动。两导轨右端与电阻R相连,铜棒和导轨电阻不计,两根一样的弹簧, 左端固定在木板上,右端与铜棒相连,弹簧质量与铜棒相比可不计,开始时 铜棒作简谐运动,oo' 为*衡位置,振幅为Am,周期为T,最大速度为v0 , 如加一垂导轨*面的匀强磁场B后,发现铜棒作阻尼运动。如同时给铜棒加一水*力F则发现铜 棒仍作原简谐运动.问:
(1)棒作阻尼运动的原因是______________________ (2)关于水*力F的情况,下列判断正确的是( B )

A、F的方向总是与弹簧弹力的方向相同 B、F的大小总是与安培力大小相等

C、F的大小不变,方向变化

D、F可以为恒力

j

(3)如果铜棒中的电流按正弦规律变化,那么每次振动中外界供给铜棒的能量是

_____________________________

答案: B2 L2v0 2T 2R

第一讲 交变电流的产生和描述 课后练*

班级__________姓名___________
1.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈*面内的固定轴转动,线 圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示,则( D )
A.t1 时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2 时刻通过线圈的磁通量绝对值最大 C.t3 时刻通过线圈的磁通量变化率绝对值最大 D.每当 e 变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都最大

2.一个*面矩形线圈在绕垂直于磁场的轴转动时,产生的交变感应电动势最大的情况

是( BD )

A.线圈*面垂直于磁场

B.线圈*面*行于磁场

C.磁通量最大时

D.磁通量为零时

3.交流发电机在工作时的电动势为 e ? E0 sin ?t ,若将其电枢的转速提高 1 倍,其他

条件不变,则其电动势变为( D )

A.

E0

sin

?t 2

B.

2E0

s

in

?t 2

C. E0 sin 2?t

D. 2E0 sin 2?t

4.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像。此交流电 流的有效值是( B )
A. 5 2 安 B.5 安
C. 3.5 2 安 D.3.5 安

5.如图是在 R=100Ω 的电阻两端所加电压随时间变化的图像,则该电阻消耗的*均电 功率为( A )

6.(2000,春招)如图,一矩形线圈 abcd 处在磁感应强度为 B 的
匀强磁场中。磁场方向与 ab 垂直。当线圈以角速度? 绕 ab 转动时,感 应电动势的最大值为 E1,线圈受到的最大磁力矩为 M1;当以角速度?
绕中心轴 OO′转动时,感应电动势的最大值为 E2,最大磁力矩为 M2, 则 E1∶E2 和 M1∶M2 分别为( A )

A.1∶1,1∶1 C.1∶2,1∶1

B.1∶1,1∶2 D.1∶2,1∶2

7.两个完全相同的电热器,分别通过如图(a)、(b)所示的电流最大值相等的方波交 流电和正弦交流电,则这两个电热器的电功率之比 Pa:Pb_______________

答案:2∶1 8.如图所示矩形线圈面积为 S,匝数为 N,内阻为 r,绕 OO′轴以角速度 匀 速转动,当从图示位置转过 90°的过程中,通过电阻的电量为____,外力做的 功为____;当从图示位置转过 360°的过程中,通过电阻的电量为____,外 力做的功为____。

答案:



,0, ?N 2 B 2 S 2?
R?r

9.如图所示,匝数为 N,面积为 S,总电阻为 R 的矩形闭合线圈,在磁 强度为 B 的匀强磁场中按图示方向(俯视逆时针)以角速度 ω 绕轴 OO′匀速 转动。t=0 时线圈*面与磁感线垂直,规定 abcda 的方向为电流的正方向,求:
⑴线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式。 ⑵线圈从图示位置开始到转过 90°的过程中的*均电动势。 ⑶线圈转动与图示位置成 60°角时的瞬时电流。 ⑷线圈转动一周过程中外力做的功。

答案:⑴ e ? NB?S sin?t ⑵ e ? 2NB?S ⑶ i ? 3NB?S ⑷W ? ?N 2B2S 2?

?

2R

R

10.在一氖管两端加上电压 u ? 311sin(314t) V 的交流电,当氖管两端的电压达 220V
时才开始发光,则此氖管在一秒内发光的总时间为多少? 答案:0.5s
11.如图所示, AB为一对*行的电容板,在 B处有一带正电的粒子,质 量为m,带电量为q,两板间的距离为d,当电键k闭合以后,粒子离开B板向A 板运动,之后到达A板时未碰撞又返回运动,如此不断往返运动,整个过程不 计重力,试分析电源性质,画出U-t图像。电源已知为一方波交流电,粒子运动 周期为T。
答案:

12. 如下图,在真空中,速度v = 6.4 ?107 m / s 的电子束连续地射入
两*行板间,极板长度为L ? 8?10-2m ,间距为的d ? 5 ?10-3m ,两板不
带电时,电子束将沿两极板间的中线通过,在两极板间加50Hz的交流电
压 u ? U 0 sin?t 。如果所加电压最大值 U0超过某一值Uc时,将开始出
现以下现象,电子束有时能通过两极板,有时间断,不能通过,试求: (1)Uc的大小
(2)U0为何值才能使通过的时间 ?t通 、与间隔的时间 ?t断 之比为2:1
答案:UC=91V,:U0=105V

第二讲 电容和电感对交流电的作用 变压器 电能的输送 [基本概念与基本规律] 1.电感和电容对交变电流的影响 (1)电感在交变电流电路中的作用 ①对交变电流阻碍作用产生的机理——自感电动势的存在. ②对交变电流的阻碍作用的描述——感抗

感抗与交变电流频率成正比,与线圈自感系数成正比. * X L ? 2?fL

③电感在电路中的运用

电感在电路中的作用可以简单概括为:①“通直流,阻交流”(低频扼流圈);②“通低

频,阻高频”(高频扼流圈)

(2)电容在交变电流中的作用:交变电流可以“通过”电容器

①对交变电流阻碍作用产生的机理——电容器两极板积累电荷产生反向电势差,对自由

电荷定向运动产生阻碍作用.

②对交变电流的阻碍作用的描述——容抗

容抗与交流电频率成反比,与电容器电容成反比.

* XC

?

1
2?fC

③电容在电路中的运用

电容在电路中的作用可以简单概括为:“隔直流,通交流”(隔直电容)或“通高频,阻

低频”(旁路电容).

【例1】如图所示,当交流电源的电压为220V,频率为50Hz时,三只灯泡A、

B、C的亮度相同,若将交流电源的频率改变为100Hz时,则( AC )

A.A灯比原来亮 B.B灯比原来亮

C.C灯亮度不变

D.C灯比原来暗

[分析]感抗与交变电流频率成正比,与线圈自感系数成正比.容抗与交流电频率成反比,与电容

器电容成反比.故A灯比原来亮,B灯比原来暗,C灯亮度不变.

[说明]本题终合考察电阻、电感和电容对交变电流的作用.

【例 2】电容电感对交变电流的作用,通常被利用来在电子电路中对信号进行选择, 试分析以下电路的用途。

【例3】收音机中的音量控制电路部分如图所示,调节滑动变阻 器的滑臂P,可控制扬声器的音量.但收音机直接接收到的信号,既 有高频信号,又有低频信号,还有前级电路的直流信号,而扬声器所 需的音频信号是低频信号.为此,需要用电容器C1、C2滤去直流和高 频部分.根据电容器容抗的性质,试确定C1、C2应分别用电容较大的,还是较小的.
[分析] C1 的作用是阻止直流信号通过,而允许交流信号通过(包括高频信号和低频信 号),所以 C1 用大电容;C2 的作用是过滤高频信号,而不允许低频信号通过,所以 C2 用小电容.
[解答]C1 用大电容,C2 用小电容. [归纳]C1 称为隔直电容器,C1 称为高频旁路电容器.
2.变压器 (1)典型变压器的主要构造是:原副线围绕在同一闭合铁芯上. (2)工作原理:电磁感应感应,称为互感. (3)变压器的作用:改变交流电电压或电流.注意:变压器不能工作在直流电路中. (4)理想变压器的基本关系
①功率关系: P入 ? P出
②电压关系:可以从原、副线圈的磁通量相等及法拉第电磁感应定律推导得出
U1 ? n1 . U 2 n2
③电流关系:当只有一个副线圈时,由 P入 ? P出 得:U1I1 ? U2I2 ,可推导出:n1I1 ? n2I2
(或 I1 ? n2 ). I2 n1
注意:在求解变压器电路的*题时,要特别注意各物理量的变化是由什么原因引起的.

【例4】(2006四川理综)如图所示,理想变压器原、副线圈匝之 比为20:1,原线圈接正弦交流电,副线圈接入“220V,60W”灯泡一只, 且灯泡正常发光。则( B )

A.电流表的示数为 3

2
A

220

C.电源输出功率为1200W

B.电流表的示数为 3 A 220
D.原线圈端电压为11V

【例2】(2000春招)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比 为n1∶n2=4∶1.原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻 值相等.a,b端加一定交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=_ ___,两电阻两端电压之比UA∶UB=____. 答案:1∶16,1∶4

(5)理想变压器各物理量变化的决定关系 ①输入电压 U1 决定输出电压 U2; ②输出电流 I1 决定输入电流 I2; ③输出功率 P2 决定输入功率 P1。 【例5】(2006江苏)如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀 双掷开关。P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压, I1、I2 分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是( BC )
A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到s,则R上消耗的功率减小 B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2 减小
C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1 增大 D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1 减小
⑹一个原线圈、多个副线圈电压、电流与匝数的关系: 理解变压器规律时,要从变压器的工作原理出发去理解规律的推导过程,才能做到对 规律的真正理解和灵活运用.即:电压规律是从法拉第电磁感应定律推导得出的,电流规律 是从能量守恒规律得到的. 例如:对于有多个副线圈的变压器,由于通过每个线圈的磁通量的变化率相等,所以
各线圈的电压规律便为:U1 ? U 2 ? U3 ? ? ;由能量守恒(即所有副线圈输出的总能量等 n1 n2 n3
于原线圈输入的能量)可得:U1I1 ? U 2 I2 ? U3I3 ? ?,可推导出 n1I1 ? n2I2 ? n3I3 ? ? .

【例 6】如图所示,L1、L2、L3、L4、L5 是完全相同的五个灯泡,如果各灯都正常发光, 求电源输出功率 P 电及 n1∶n2∶n3 的值?

[分析]解决变压器问题的两个规律是能量关系和电压或电流关系,本题应从这里出发 去求解.

[解答]
[归纳]
【例 7】(1993,全国)如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别由双 线圈 ab 和 cd(匝数都为 n1)、ef 和 gh(匝数都为 n2)组成.用 I1 和 U1 表示输 入电流和电压.I2 和 U2 表示输出电流和电压.在下列四种连接法中,符合关
系 U1 ? n1 , I1 ? n2 的有( ) U 2 n2 I2 n1
A.b 与 c 相连,以 a、d 为输入端;f 与 g 相连,以 eh 为输出端 B.b 与 c 相连,以 a、d 为输入端;e 与 g 相连、f 与 h 相连作为输出端 C.a 与 c 相连、b 与 d 相连作为输入端;f 与 g 相连,以 e、h 为输出端 D.a 与 c 相连、b 与 d 相连作为输入端;e 与 g 相连、f 与 h 相连作为输出端
[分析]
[解答]AD [反思]
【例 8】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原线圈两端 输入电压 U1=220V,在变压器输出端如何连接可使一盏“20V、10W”灯泡正常发光?如何 连接可使一盏“10V、5W”灯泡正常发光?通过计算,分别画出连接图.

[解答]

(a)

b

[归纳]本题将变压器知识、电流的磁场知识、楞次定律、电路知识结合,综合性强, 要注意将各方面的知识融会贯通,灵活运用.

⑺电压互感器与电流互感器 【例9】下图中的甲、乙是配电房的互感器和电表的接线图,下 列说法正确的是( BC )
A.线圈匝数 N1<N2,N3<N4 B.线圈匝数 N1 > N2,N3<N4 C.甲图中的电表是电压表,乙图中的电表是电流表 D.甲图中的电表是电流表,乙图中的电表是电压表
【例10】(2005广东)钳形电流表的外形和结构如图4(a) 所示。图4(a)中电流表的读数为1.2A 。图4(b)中用同一电 缆线绕了3匝,则( C )
A.这种电流表能测直流电流,图4(b)的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流,图4(b)的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流,图4(b)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4 (b)的读数为3.6A

铁芯
A 图4(a)

图4(b)

3.远距离输电 (1)远距离输电要解决的关键问题:

要减少输电线上的电能的损耗,由 P耗 ? I 2R线 ,具体办法有:

①减少输电导线的电阻,如采用电阻率低的材料;加大输电线的横截面积. ②通过提高输电电压,减小输电电流. 前一方法的作用十分有限,一般采用后一种办法.

由式

P耗

?

I 2R线



I

?

P U

可得:

P耗

?

?? P ?U

?2 ?

R线

?

这表明,当输送的电能一定时,输电电压增大到原来的 n 倍,输电线上损失的功率就减

少到原来的1 n2 ,所以远距离输电要采用高压输电.

【例 11】照明供电电路的路端电压基本上是不变的。可是我们在晚上七八点钟用电高 峰时开灯,电灯比深夜时要暗些。这是因为此时( C )
A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小 B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小 C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失电压大 D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电流

【例 12】水电站给远处山村送电的输出功率是 100kw,用 2000V 电压输电,线路上损 失的功率是 2.5×104W,如果改用 20000V 高压输电,线路上损失的功率是____W.
[解答]由 P=UI,P 损=I2R 得,P 损=(P/U)2/R. 由此可见,线路上的功率与输送电压成反比,所以 P 损′=(U/U′)2P 损=250W.

(2)远距离输电过程中输电导线上有能量损失,在计算时一定要注意公式的正确和灵 活使用.以下图为例进行说明,如下图所示,若电站输出的电功率为 P,输出电压为 U,用 户得到的功率为 P′,输入用户的电压为 U′.

则输电电流为 I ? P ? P? ? U ? U ? U U? R

输电线损失的功率 P耗

?

P ? P? ?

I 2 R线

?

?U

? U ??2
R

? ?U

? U ??I

(3)变压器与电路的结合问题有一定的难度.在原线圈电路中,将原线圈理解成用电 器;在副线圈电路中,将副线圈理解成电源.
【例 13】发电站通过升压变压器,输电导线、和降压变压器把电能输送到用户,如果 升、降压变压器都可以视为理想变压器.
(1)画出上述输电全过程的线路图. (2)发电机的输出功率是 100kW,输出电压是 250V,升压变压器原、副线圈的匝数 比为 1∶25,求升压变压器的输出电压和输电线中电流. (3)若输电导线中的电功率损失为总输电功率 4%,求输电线电阻和降压变压器原线 圈两端电压. (4)计算降压变压器的输出功率.
[分析]本题需要运用变压器和电路的知识终合求解.

[解答]

[归纳]要注意准确、灵活运用各个物理规律.

【例14】河水的流量为4m3/s,水流下落的高度为5m.现在利用它来发电,设所用发电 机的总效率为50%,求:(1)发电机的输出功率。(2)设发电机的输出电压为350V,在 输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率5%,问在用户需用电压220V时,所 用升压变压器和降压变压器匝数之比. (重力加速度g取9.8m/s2)
答案:9.8×104W ,1∶8;133∶11

第二讲 变压器 电能的输送课后练*

班级__________姓名___________

1.理想变压器原副线圈两侧一定相同的物理量是(AB )

A.交流电频率

B.磁通量变化率

C.电压

D.电流

2.(2001 全国)一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为 n1 和 n2,正常工作时

输入和输出的电压、电流、功率分别为 U1 和 U2、I1 和 I2,P1 和 P2,已知 n1>n2,则( BC )

A.U1>U2,P1<P2 B.P1=P2,I1<I2

C.I1<I2,U1>U2

D.P1>P2,I1>I2

3.理想变压器原、副线圈的匝数比为 4∶1,原线圈接在 u=311sin100πtV 的交流电源上,

副线圈所接的负载电阻是 11Ω,则副线圈中电流强度是( A )

A.5A

B.11A

C.20A

D.55A

4.(1997 年全国高考题)甲、乙两电路中,当 a、b 两端与 e、

f 两端分别加上 220V 的交流电压时,测得 c、d 间与 g、h 间的电压

均为 110V.若分别在 c、d 两端与 g、h 两端加上 110V 的交流电压,

则 a、b 间与 e、f 间的电压分别为( B )

A.220V、220V

B.220V、110V

C.110V、110V

D.220V、0

5.在如图电路中,输电线的等效电阻为 R,灯泡 L1 和 L2 规格相

同,变压器为理想变压器,原线圈输入正弦交流电.开始时,开关 K 断开,现保证原线圈

的输入电压有效值一定,则当 K 接通时,以下说法正确的是( BCD )

A.副线圈两端的输出电压减小 B.通过灯泡 L1 的电流减小

C.原线圈中的电流增大

D.变压器的输入功率增大

6.如图所示的理想变压器,两个副线圈匝数分别为 n1 和 n2,当把

电热器接在 ab,使 cd 空载时,电流表的示数为 I1;当把电热器接在 cd,

而使 ab 空载时,电流表读数为 I2,则 I1∶I2 等于( B )

A.n1∶n2

B.n12∶n22

C.n2∶n1

D. n22∶n12

7.(2000,春招)远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究电压比 330kV 高

得多的高压输电方法.采用高压输电的优点是( AC )

A.可节省输电线的铜材料

B.可根据需要调节交流电的频率

C.可减少输电线上的能量损失

D.可加快输电的速度

8.远距离输电中,当输送电功率为 P,输出电压为 U 时,输电线损失的功率为△ P,

若输送电功率增加为 4P,要使输电线损失的功率减为△ P/4,那么输电电压应增为( C )

A.32U

B.16U

C.8U

D.4U

9.高频扼流圈与低频扼流圈相比较,下面说法正确的是( B )

A.高频扼流圈自感系数大

B.低频扼流圈自感系数大

C.两者自感系数一样大

D.高频扼流圈的作用是通直流阻交流,低频扼流圈的作用是遍低频阻高频

10.下列各图是电子技术中的常用电路,其中,乙图中的电容器的电容 C 较小,丙图 中的电容器的电容 C 较大.a、b 是部分电路的输入端,其中输入的高频成分用“~~”表示, 低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示.关于负载电阻 R 中得到的电流特征,下列说法 中正确的是(ACD)
A.图甲中 R 得到的是交流成分 B.图乙中 R 得到的是高频成分 C.图乙中 R 得到的是低频成分 D.图丙中 R 得到的是直流成分

11.如图所示,接于理想变压器原、副线圈中的四个灯泡完全相同,且都正常发光,则 三个线圈的匝数比 n1∶n2∶n3=_____ 答案:3∶2∶1
12.一理想变压器,原线圈输入电压为 220V 时,副线圈的输出电压为 22V.如果将副 线圈增加 100 匝,则输出电压增加到 33V.原线圈的匝数为____,副线圈的匝数___ _.
答案:2000,200

13.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比 n1∶n2=2∶1,电源电 压 U1=220V,A 是额定电流 I0=1A 的保险丝,R 是可变电阻.为了使原线圈 中的电流值不超过 I0,调节电阻 R 时,其阻值最低不能小于____Ω.
答案:55Ω
14.某理想变压器,当其输入端接在电动势 E,内阻为 r 的交流电源上,输出端接上电 阻为 R 的负载时,R 上可获得最大功率.求: (1)这时输入电流多大?负载上最大功率为多少? (2)变压器的变压比是多少?
答案:
15.发电机输出功率为 100kw,输出电压是 250V,用户需要的电压是 220 V,输电线 电阻为 10Ω,若输电线中因发热而损失的功率为输出功率的 4%,试求: (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比 (2)画出此输电线路的示意图. (3)用户得到的电功率是多少?
答案:1∶20;240∶11;96kW
16.一台小型发电机的最大输出功率为 100kW,输出电压恒为 500V,现用电阻率为 1.8×10-8Ω·m,横截面积为 10-5m2 的输电线向 4×103 米远处的用电单位输电,要使在发电机 满负荷运行时,输电线上损失的功率不超过发电机总功率的 4%,求: (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少? (2)如果用户用电器的额定电压为 220V,理想降压变压器原、副线圈匝数比是多少? (3)画出上述远距离送电全过程示意图. (4)深夜接入电路的用电器减少,当用电器电路中总电流为 100A 时,用电器两端电压是 多少伏特?
答案:(1)1∶12,(2)288∶11, (3)
(4)227


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