第4章磁路与变压器复习练习题.doc

第4章 磁路与变压器复习练习题
一、填空题
1.线圈产生感应电动势的大小正比于通过线圈的 磁通量的变化率 。  
2.磁路的磁通等于__磁势___与___磁阻__之比，这就是磁路的欧姆定律。  
3.变压器是由 原、副线圈 和 闭合铁心 组成的。
4.变压器有 变电压 、变电流 和 变阻抗 的作用。
5.变压器的铁心既是 变压器的磁路 ，又是 器身的骨架 ，它由 铁柱 和 铁轭 组成。
6.变压器空载运行时，其 铜耗 较小，所以空载时的损耗近似等于 铁耗 。
7.变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越 大 ，励磁电流越 小 。
8.变压器的原副边虽然没有直接电的联系，但当负载增加，副边电流就会增加，原边电流__增加___。
9.变压器的原副边虽然没有直接电的联系，但当负载减少，副边电流就会减小，原边电流__减少___。
10.变压器在电力系统中主要作用是 更换电压 ，以利于功率的传输。

二、选择题
1.变压器的基本工作原理是  C 。   
(Ａ)电磁感应        (Ｂ)电流的磁效应     (Ｃ)能量平衡     (Ｄ)电流的热效应
2.有一空载变压器原边额定电压为380Ｖ。并测得原绕组Ｒ＝10Ω，试问原边电流应为__C____。
(Ａ)大于38A (Ｂ)等于38A (Ｃ)大大低于38A
3.某单相变压器额定电压380/220Ｖ，额定频率为50ＨZ。如将低压边接到380Ｖ交流电源上，将出现___B___。
(Ａ)主磁通增加，空载电流减小 (Ｂ)主磁通增加，空载电流增加。
(Ｃ)主磁通减小，空载电流减小。
4.某单相变压器额定电压380/220Ｖ，额定频率为50ＨZ。如电源为额定电压，但频率比额定值高２０％，将出现___B___。
(Ａ)主磁通和励磁电流均增加。 (Ｂ)主磁通和励磁电流均减小。
(Ｃ)主磁通增加，而励磁电流减小。
5.如将380/220V的单相变压器原边接于380Ｖ直流电源上，将出现__C_____.
(Ａ)原边电流为零。 (Ｂ) 副边电压为220Ｖ。 (Ｃ)原边电流很大, 副边电压为零。
6.当电源电压的有效值和电源频率不变时，变压器负载运行和空载运行时的主磁通是___B____。
(Ａ)完全相同 (Ｂ)基本不变 (Ｃ)负载运行比空载时大 (Ｄ)空载运行比负载时大
7.变压器在负载运行时，原边与副边在电路上没有直接联系，但原边电流能随副边电流的增减而成比例的增减，这是由于____C___。
(Ａ)原绕组和副绕组电路中都具有电动势平衡关系；(Ｂ)原绕组和副绕组的匝数是固定的; (Ｃ)原绕组和副绕组电流所产生的磁动势在磁路中具有磁动势平衡关系。
8.今有变压器实现阻抗匹配，要求从原边看等效电阻是50Ω，今有2Ω电阻一支，则变压器的变比Ｋ＝___D_____。
(Ａ) 100；(Ｂ) 25；(Ｃ) 0.25；(Ｄ) 5。
9.变压器原边加220Ｖ电压，测得副边开路电压为22Ｖ，副边接负载Ｒ2 ＝11Ω，原边等效负载阻抗为__A___Ω。
(Ａ) 1100；(Ｂ) 110；(Ｃ) 220；(Ｄ) 1000。
10.变压器原边加220Ｖ电压，测得副边开路电压为22Ｖ，副边接负载Ｒ2＝11Ω，副边电流Ｉ2与原边电流Ｉ1比值为__C__。
(Ａ) 0.1；(Ｂ) 1；(Ｃ) 10；(Ｄ) 100。

三、计算题
1.一台变压器有两个原边绕组，每组额定电压为110Ｖ，匝数为440匝，副边绕组匝数为80匝，试求：（1）原边绕组串联时的变压比和原边加上额定电压时的副边输出电压。（2）原边绕组并联时的变压比和原边加上额定电压时的副边输出电压。
解: （1）变比Ｋ＝Ｎ1/Ｎ2＝(440×2)/80＝11
Ｕ2＝Ｕ1/Ｋ＝220/11＝20Ｖ
（2）变比Ｋ＝440/80＝5.5,
Ｕ2＝110/5.5＝20Ｖ
2. 单相变压器，原边线圈匝数Ｎ1＝1000匝，副边Ｎ2＝500匝，现原边加电压Ｕ1＝220V，测得副边电流Ｉ2＝4Ａ，忽略变压器内阻抗及损耗，求： ⑴ 原边等效阻抗Ｚ1 =？ ⑵ 负载消耗功率Ｐ2＝？ （阻性）
解： 变比Ｋ＝Ｎ1/Ｎ2＝2 , Ｕ2＝Ｕ1/Ｋ＝110Ｖ
∴ Ｐ2=Ｕ2Ｉ2＝440Ｗ，Ｉ1=Ｉ2/Ｋ＝2Ａ, │Z1│＝Ｕ1/Ｉ1＝110Ω

3.图中变压器Ｎ1＝100，Ｎ2＝50，Ｎ3＝20，Ｕ1＝10，求：⑴ 当2，3端连接时Ｕ14＝？ ⑵ 当2，4端连接时Ｕ13＝？
解： Ｕ2＝(Ｎ2/Ｎ1)Ｕ1＝5Ｖ,
Ｕ3=(Ｎ3/Ｎ1)Ｕ1＝2Ｖ
⑴ Ｕ14＝5＋2＝7Ｖ ⑵ Ｕ13＝5－2＝3Ｖ
图1

4.已知变压器原边电压Ｕ1＝380V，若变压器效率为80％，要求副边接上额定电压为36V，额定功率为40Ｗ的白炽灯100只， 求：副边电流Ｉ2和原边电流Ｉ1。
解: Ｐ2＝40Ｗ×100＝4KＷ, Ｉ2＝Ｐ2/Ｕ2＝4000/36=111Ａ
Ｐ1＝Ｐ2/η＝5KＷ
Ｉ1＝Ｐ1/Ｕ1＝5000/380=13.2Ａ
5.有一单相变压器，原边电压为220V，50H z，副边电压为44V，负载电阻为10Ω。试求： ⑴变压器的变压比；⑵原副边电流Ｉ1Ｉ2；⑶反射到原边的阻抗。
解: ⑴Ｋ＝５； ⑵Ｉ2＝4.4Ａ，Ｉ1＝0.88Ａ； ⑶│Z1│＝250Ω。
6.有一单相照明变压器，容量为10KVA，电压3300/220V。今欲在副绕组接上60W、220V的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种白炽灯可接多少个？并求原、副绕组的额定电流。
解：∵P灯=60W，cosφ=1
∴个
所以可接166个白炽灯。
∵每个灯的额定电流(A)
∴变压器副边电流(A)
(A)
7. 在图2中，将RL＝8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组，已知N1＝300，N2＝100，信号源电动势E＝6V，内阻RS1＝100Ω，试求信号源输出的功率。

解：变压器的变比为

变压器原边等效阻抗为
（Ω）
信号源输出的电流为
（A）
信号源输出的功率为
（W）
8.在图3中，输出变压器的副绕组有中间抽头，以便接8Ω或3.5Ω的扬声器，两者都能达到阻抗匹配。试求副绕组两部分的匝数之比 。
解：对8Ω的扬声器，折合到原边的阻抗（Ω）
对3.5Ω的扬声器，折合到原边的阻抗（Ω）
因为8Ω和3.5Ω的扬声器都能达到阻抗匹配
∴ 即
∴
9.图4所示的变压器，原边有两个额定电压为110V的绕组。副绕组的电压为6.3V。
（1）若电源电压是220V，原绕组的四个接线端应如何正确联接，才能接入220V的电源上？
（2）若电源电压是110V，原边绕组要求并联使用，这两个绕组应当如何联接？
（3）在上述两种情况下，原边每个绕组中的额定电流有无不同，副边电压是否有改变。

图3 图4
答：（1）若电源电压是220V，原绕组的四个接线端应串联联接，即将2和3短接，1和4接220V电源。
（2）若电源电压是110V，原边绕组要求并联使用，则应将1和3短接，2和4短接，并将短接后的两端接110V电源。
（3）在上述两种情况下，原边每个绕组中的额定电流不变，而副边输出电压也不会改变。
10. 图5所示是一电源变压器，原绕组有550匝，接在220V电压。副绕组有两个：一个电压36V，负载36W；一个电压12V，负载24W。两个都是纯电阻负载时。求原边电流I1和两个副绕组的匝数。

图5
解：∵（W）
∴（A）
∵
∴（匝）
同理 （匝）