1、专题05 变压器【重点知识梳理】一、理想变压器1工作原理互感现象2基本关系式（1）功率关系：P入P出（2）电压关系：只有一个副线圈时，；有多个副线圈时，（3）电流关系：只有一个副线圈时，由P入P出及PUI推出有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同3制约关系（1）电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定（2）功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定（3）电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定4几种常用的变压器（1）自耦变压器调压变压器（2）互感器电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压
2、电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1I2n24理想变压器的理解（1）没有能量损失；（2）没有磁通量损失二、远距离输电1输电过程（如图所示）（1）功率关系：P1P2，P3P4，P2P损P3（2）电压、电流关系：，U2UU3，I2I3I线（3）输电电流：（4）输电线上损耗的电功率：P损I线UIR线R线2降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律R可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积（2）减小输电导线中的输电电流，由PUI可知，当输送功率一定时，
3、提高输电电压，可以减小输电电流当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的【高频考点突破】考点一 理想变压器基本原理（2011广东）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110V，下列表述正确的是（）A电流表的示数为2AB原、副线圈匝数比为1：2C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100Hz考点二 互感器原理解题秘籍：测小算大是其核心思想，电流串而电压并（2013天津）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器
4、来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（）Aab接MN、cd接PQ，IabIcdBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd考点三 原线圈有电阻的变压器定量计算如图所示,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端加一定交变电流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA:PB=_,A、B两电阻的电压之比UA:UB=_.考点四 变压器的动态分析在如图所示的电路中,理
5、想变压器的初级线圈加一个固定的交变电压,开关S处于断开状态,那么下列情况正确的是（ ）A当滑动触头P上移时,灯泡L变亮B当滑动触头P上移时,电流表A1的读数变大C当滑动触头P上移时,电压表V的读数变大D当闭合开关S时,电流表A1的读数变大,A2的读数不变考点五 远距离输电（2009海南）一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电输电线路总电阻R=1k到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）AT1原、副线圈电流分别
6、为103A和20ABT2原、副线圈电压分别为1.8105V和220VCT1和T2的变压比分别为1：50和40：1D有6104盏灯泡（220V、60W）正常发光【专题突破练习】1.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）AU=110V，I=0.2ABU=110V，I=0.05ACU=110V，I=0.2ADU=110V，I=0.2A2.（2012山东）图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压
7、，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体以下判断正确的是（）A电压表的示数等于5VB电压表的示数等于C实现点火的条件是D实现点火的条件是3.（2013江苏）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光 要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）A向下滑动PB增大交流电源的电压C增大交流电源的频率D减小电容器C的电容4.（2013广东）如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，V和A均为理想电表，灯光电阻RL=6，AB端电压
8、u1=12sin100t（V）下列说法正确的是（）A电流频率为100HzBV的读数为24VCA的读数为0.5AD变压器输入功率为6W5. 如图所示，为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点P的上下移动而变化，原线圈接在正弦式交流电源上，副线圈接有滑动变阻器，下列说法正确的是： （ ）A输入电压稍减小时，可以使P上滑，保持滑动变阻器功率不变B输入电压稍增大时，可以使Q上滑，保持滑动变阻器功率不变C保持输入电压及P位置不变，Q上滑，原线圈电流增大D保持输入电压及Q位置不变，P上滑，原线圈电流增大6.（2012天津）通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输
9、电线路的总电阻为R当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（）A，B，C，D（）2R，7. （多选）如图所示，（a）是远距离输电线路的示意图（b）是用户得到的电压随时间变化的图象已知降压变压器的匝数比为10：1不考虑降压变压器与用户间导线的电阻则： （ ）A发电机输出交流电的频率是50HzB升压变压器的输出电压为2200 VC辅电绕的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【五年真题实战】【18年天津】教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内
10、阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则A. R消耗的功率变为B. 电压表V的读数为C. 电流表A的读数变为2ID. 通过R的交变电流频率不变【18年江苏】采用220 kV高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（ ）A. 55 kV B. 110 kV C. 440 kV D. 880 kV【17年北京】如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。
11、下列说法正确的是A电流表的读数为 B原线圈的输入功率为C电压表的读数为D副线圈输出交流电的周期为50s【16年新课标3】如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A原、副线圈砸数之比为9:1B原、副线圈砸数之比为1:9C此时a和b的电功率之比为9:1D此时a和b的电功率之比为1:9【16年新课标1】一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3，1，4，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该
12、变压器原、副线圈匝数比为A.2 B.3 C.4 D.5【16年江苏】一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只饶有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中A. U2U1，U2降低B. U2U1，U2升高C. U2U1，U2降低D. U2U1，U2升高【16年天津】如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是A、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大B、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示
13、数变大C、当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大D、若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大【15年新课标1】一理想变压器的原，副线圈的匝数比为3：1，在原，副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原，副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为K，则AU=66V，K= BU=22V，K=CU=66V，K=DU=22V，K=【15年江苏】一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )A200B400C1600D3200【15年海南】如图，
14、一理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R=11R0，是理想电压表；现将负载电阻的阻值减小为R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为5.0V，则A此时原线圈两端电压的最大值约为34VB此时原线圈两端电压的最大值约为24VC原线圈两端原来的电压有效值约为68VD原线圈两端原来的电压有效值约为48V【15年天津】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交
15、流电，则A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小【15年安徽】图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表的示数增大了，电流表的示数增大了。则下列说法正确的是A2RV3V2V1A1cdabR0A电压表示数增大B电压表，示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿的方向滑动【15年福建】图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变
16、压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1 、n2 。在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为A BC D （2014山东）如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是（）+网A变压器输入功率为484WB通过原线圈的电流的有效值为0.6AC通过副线圈的电流的最大值为2.2AD变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：3 (2014年新课标2)如图，一理想变压器原、副线圈
17、的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则：n1 n2abcdRAAUab:Ucd=n1:n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd 越大(2014年广东)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电建S，下列说法正确的是PR0LU1U2S图11AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电
18、流变小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大 (2014年海南)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为A1:2B2:lC2:3D3:2 (2014年福建)图为模拟远距离输电实验电路图，两理想闫雅琪的匝数n1=n4n2=n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL2R，忽略灯丝电阻随温度的变化。当A、B端接入低压交流电源时AA1、A2两表的示数相同BL1、L2两灯泡的量度相同CR1消
19、耗的功率大于R3消耗的功率DR2两端的电压小于R4两端的电压 (2014年四川)如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则： A用户用电器上交流电的频率是100HzB发电机输出交流电的电压有效值是500VC输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小(2014年浙江)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想想变压器，流入用户端的电流是I2。则A用户端的电压为I1U1/I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为I12rD输电线路上损失的电功率为I1U13