变压器 远距离输电
基础巩固练
1．(多选)如图1所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时( )
图1
A．原、副线圈磁通量之比为2∶1 B．原、副线圈电流之比为1∶2 C．输入功率和输出功率之比为1∶1 D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1 答案 BCD
2．图2为远距离输电的电路原理图，下列判断正确的是( )
图2
A．U1＞U2 C．I4＜I2 答案 D
3．(2018·天津理综，4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图3所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别1
为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的2，则( )
B．U2＝U3 D．I1＞I2
1
A．R消耗的功率变为2P
1
B．电压表V的读数变为2U C．电流表A的读数变为2I
D．通过R的交变电流频率不变
解析 交流发电机产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，且有ω＝2πn，所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半，有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线U2
圈匝数比，故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P＝R可知，变压器输出功率即R消
1
耗的功率变为原来的4，A项错误；由P＝UI可知，原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比，故D项错误。 答案 B
4．(多选)如图4所示是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是( )
图4
A．相当于增加用电器的个数 B．V1的示数随V2示数的增大而增大 C．A1的示数随A2示数的减小而减小 D．变压器的输入功率减小
解析 当变阻器的滑动触头P向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少，故选项A错误，D正确；同时变压器的输入功率减小，由于电网电压u不变，所以两个电压表的示数不变，故选项B错误；由于变压器的输出功率决定输入功率，所以A1的示数随A2示数的减小而减小，故选项C正确。 答案 CD
5．(2019·山西省高三质量检测)如图5，理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡，原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。当S断开时，L1、L2、L3三只灯泡均正常发光。若闭合S，已知灯泡都不会损坏，且灯丝电阻不随温度变化，则( )
图5
A．灯泡L1变亮 C．灯泡L3亮度不变
B．灯泡L2变亮 D．灯泡L4正常发光
解析 当S断开时，设原线圈电流为I1，电压为U1，副线圈电流为I2，电压为U2，灯泡电阻为R，U1n1I1n2n1n1?n1?2
由变压器规律得U＝n，I＝n，则U1＝nU2＝n·I2R并＝?n?I1R并。因原线圈有灯泡，故U0＝I1R＋
?2?222122
2
n1U1＝I1R＋I1·2R并；闭合S时R并减小，故I1增大，则灯泡L1变亮；变压器的输入电压减小，而匝数n2
比不变，则变压器的输出电压减小，则灯泡L2和L3变暗，L4不能正常发光。故选项A正确，B、C、D 错误。 答案 A
6．如图6为远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，R为输电线的等效电阻。保持交流发电机输出电压不变，若电压表示数变小，下列判断正确的是( )
图6
A．电流表示数变小
B．降压变压器原、副线圈两端的电压之比变小 C．升压变压器输出电压变小 D．输电线损失的功率变大
解析 降压变压器原、副线圈的电压比等于降压变压器原、副线圈匝数比，保持不变，选项B错误；电压表的示数减小，则降压变压器原线圈的电压U3减小，由于发电机的输出电压不变，则升压变压器副线圈的输出电压U2不变，由U2＝U3＋IR可知，电流表的示数变大，选项A、C错误；由于电流表的示数变大，则由PR＝I2R可知，输电线上损失的功率变大，选项D正确。 答案 D
7．2017年8月，广东省受台风“天鸽”影响，造成大面积停电。某通讯公司准备的应急供电系统如图7所示，图中T1、T2分别为理想的升压变压器和降压变压器，R表示输电线电阻，I表示电流，U表示线圈两端电压，n表示线圈的匝数，下列说法正确的是( )
图7