第二节变压器远距离输电
(建议用时:40分钟)
一、单项选择题
1.用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图象如图所示,则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W
B.输出电压的最大值是110 V
C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D.负载电流的函数表达式i=0.05sin A
解析:选A.由题图可知通过负载的电流最大值为Im=0.05 A,周期T=0.02 s,故电流的函数表达式i=Imsint=0.05sin 100πt (A),D错误;理想变压器匝数比等于电压比,即 n1∶n2=U1∶U2=2∶1,C错误;输出电压U2=110 V,其最大值U2m=U2=110 V,B错误;理想变压器输入功率等于输出功率,即输入功率P=I2U2=×110 W≈3.9 W,A正确.
2.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2.则( )
A.用户端的电压为
B.输电线上的电压降为U
C.理想变压器的输入功率为Ir
D.输电线路上损失的电功率为I1U
解析:选A.根据理想变压器的工作原理,得I1U1=I2U2,所以用户端的电压U2=,选项A正确;输电线上的电压降U′=I1r=U-U1,选项B错误;变压器的输入功率P1=I1U-Ir=I1U1,选项C错误;输电线路上损失的功率P′=Ir=I1(U-U1),选项D错误.
3. 如图所示,理想变压器的原线圈接入u=11 000·sin 100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6 Ω的导线对“220 V 880 W”的电器RL供电,该电器正常工作.由此可知( )
A.原、副线圈的匝数比为50∶1
B.交变电压的频率为100 Hz
C.副线圈中电流的有效值为4 A
D.变压器的输入功率为880 W
解析:选C.由题可知,副线圈输出电压U2=220 V+Ur,==<,故A错误;2πf=100π Hz,f=50 Hz,故B错误;I2= A=4 A,故C正确;由于理想变压器P入=P出=Ir+880 W>880 W,故D错误.
4. 在如图所示的铁芯上绕有4个线圈,匝数之比为n1∶n2∶n3∶n4=1∶1∶2∶1,今在线圈1两端接正弦交流电源,下列判断正确的是( )
A.U1=U2=U3=U4
B.U1=U2=U3,U4=0
C.U1=U2+U3+U4
D.以上均不对
解析:选B.线圈1、2、3的电压关系遵守变压比公式,线圈4中的磁通量始终为0,不产生感应电动势,故U4=0,B正确.