1、上課作業(yè)(三十三)電壓互感器的電能輸送練習(xí)基礎(chǔ)小題1 .圖是電壓互感器的實(shí)物圖，根據(jù)記載在該銘板中的信息，以下判斷正確的是()a .這是升壓變壓器b .初級線圈的匝數(shù)比次級線圈的匝數(shù)多當(dāng)交流電壓220 V被輸入到c .初級線圈時(shí)，次級線圈輸出12 V的直流電壓d .原級線圈輸入交流電壓220 V、次級線圈連接負(fù)載時(shí)，次級線圈中的電流比原級線圈中的電流小根據(jù)銘板記載的信息，電壓互感器的輸入電壓是220 V，輸出電壓是12 V，因?yàn)樵撾妷夯ジ衅魇墙祲弘妷夯ジ衅鳎赃x擇項(xiàng)a錯(cuò)誤，因?yàn)檫x擇項(xiàng)b正確的電壓互感器的工作原理是電磁效應(yīng)，所以電壓互感器的原、副線圈上的電壓都是交流電壓， 選項(xiàng)c是錯(cuò)誤的，因?yàn)?/p>

2、理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，并且初級線圈的電壓大于次級線圈的電壓，所以當(dāng)次級線圈與負(fù)載連接時(shí)，次級線圈的電流將大于初級線圈的電流，而選項(xiàng)d是錯(cuò)誤的。【答案】b2 .如圖所示，半徑L=1 m的金屬圓環(huán)，其半徑Oa為銅棒，兩者的電阻不進(jìn)行校正，接觸也良好。 現(xiàn)在，Oa以圓心o為軸，以角速度=10 rad/s等速旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)垂直于環(huán)面，磁感應(yīng)強(qiáng)度處于B=2 T的均勻強(qiáng)磁場中。四十伏特二十伏特八十伏特Oa以圓心o為軸以角速度=10 rad/s等速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的感生電動(dòng)勢，由于電壓互感器的一次線圈兩端的電壓一定，電壓互感器鐵元素中心的磁通量不變化，二次線圈兩端接續(xù)的理想電壓校正的表示數(shù)為零，選擇項(xiàng)

3、d正確。【回答】d3 .如圖所示，理想變壓器1次繞組輸入電壓u=Umsin t，2次繞組電路中的R0是恒定值電阻，r是滑動(dòng)電阻器，V1和V2是理想交流電壓校正，顯示數(shù)分別用U1和U2表示，A1和A2是理想的交流電流校正，顯示數(shù)分別用I1和I2表示A.I1和I2表示電流的瞬時(shí)值B.U1和U2表示電壓的最大值c .在滑動(dòng)片p向下方向滑動(dòng)中，U2不變，I1變大d .在滑動(dòng)片p向下方向滑動(dòng)中，U2變小，I1變小交流電力校正的顯示數(shù)表示交流電力的有效值，在a、b這兩個(gè)錯(cuò)誤滑動(dòng)片p向下方向滑動(dòng)的過程中，原、副線圈的匝數(shù)n1、n2不變化，U1不變化，U2=不變化，當(dāng)r連入電路的電阻變小時(shí)，在副線圈中流動(dòng)的電

4、流I2=變大【答案】c4 .如圖所示，如果理想變壓器的初級線圈的匝數(shù)比n1n2=31、初級線圈分別電阻值相同的電阻R1、R2.交流電壓的大小為u，則以下的說法正確()a .電阻R1、R2兩端的電壓之比為31b .電阻R1、R2消耗的電力之比為11c .電阻R1、R2兩端的電壓全部d .電阻R1、R2消耗的電力之比為19根據(jù)電壓互感器電壓、電流、功率的比例關(guān)系可知，由于通過R1、R2的電流之比i1:i2=n2:n1=1:3，因此可知兩電阻上的電壓之比u1:u2=i1r:i2r=1，兩電阻所消耗的功率之比p1:p2=ir:ir=1:9【回答】d如圖所示，理想的變壓器的初級線圈與電壓為220 V的正

5、弦交流電電源連接，次級線圈的匝數(shù)分別為n2=16，n3=144，并通過理想的二極管(具有單向式導(dǎo)電性)、單刀雙擲開關(guān)與一個(gè)“36 V，18 W”的燈泡連接(參照圖5 )a .原級線圈的圈數(shù)為880b .開關(guān)連接2時(shí)，燈兩端電壓的有效值為20 Vc .開關(guān)連接2時(shí)，原級線圈的輸入功率約為18 Wd .開關(guān)連接2時(shí)，原級線圈的輸入功率約為11 W從=得到n1=880，選擇a是正確的。 在開關(guān)連接2的情況下，=、解為U=40 V，交流周期為t、=T、u=20 v，選擇項(xiàng)b是正確的。 燈泡電阻為R=72 ，燈泡消耗的實(shí)際功率為P=W11 W，選項(xiàng)c是錯(cuò)誤的，d是正確的?！净卮稹緼BD在圖2所示的遠(yuǎn)距離

6、傳輸模式圖中，電壓互感器均為理想變壓器，升壓電壓互感器原、副繞組匝數(shù)比為1100，其輸入電壓如圖2 b所示，遠(yuǎn)距離輸電線路的總電阻為100 a .降壓變壓器子線圈輸出的交變電流頻率為50 Hzb .輸電線路中的電流為60安c .輸電線路損耗功率為90 kWd .如果在傳感器R2的某個(gè)部位發(fā)生火災(zāi)，則電壓修正v的顯示數(shù)變大圖解根據(jù)圖b知道交變電流的周期T=0.02 s，因此，降壓變壓器的子線圈輸出的交變電流的頻率是f=50 Hz，選擇項(xiàng)a根據(jù)正確的圖b，升壓變壓器的輸入路端電壓的有效值是250 V，如與電壓和匝數(shù)成比例地可知，子線圈電壓是25 000 V 輸電線路損耗的電壓是U=IR=30100

7、 V=3 000 V，輸電線路損耗功率是P=UI=90 kW，選項(xiàng)c是正確的。 如果發(fā)生火災(zāi)，則傳感器R2電阻值減少，認(rèn)為降壓變壓器的子線圈的兩端電壓不變，子線圈的電流增大，定值電阻的分壓增大，所以電壓修正v的顯示數(shù)變小，選擇項(xiàng)d錯(cuò)誤.【回答】交流創(chuàng)新練習(xí)7 .科學(xué)技術(shù)應(yīng)用電壓互感器原理在醫(yī)療器械中的應(yīng)用心電圖修正是將因心肌收縮而產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓脈沖的裝置，其一部分電路能夠簡化為大電阻R1與交流電源的串聯(lián)連接，該電源輸出的電壓始終為U0，如圖所示，心電圖修正與理想的變壓器的初級線圈連接，被電動(dòng)式揚(yáng)聲器定(也可以與恒定電阻R2等效)a .大電阻R1的兩端電壓b .理想變壓器的初級線圈和次級線

8、圈的匝數(shù)比c .交流電源的輸出是d .通過電腦音箱的電流如果將理想變壓器的一次繞組和二次繞組的匝數(shù)分別設(shè)為n1、n2，將一次繞組和二次繞組中的電流分別設(shè)為I1、I2，根據(jù)理想變壓器的一次和二次繞組的電流和電壓的關(guān)系，將I1n1=I2n2，R2的功率設(shè)為p，則聯(lián)立為p=IR2=。 大電阻R1兩端電壓I1R1=、選擇項(xiàng)a正確。 理想的電壓互感器初級和次級線圈的匝數(shù)比=，選項(xiàng)b錯(cuò)誤。交流電源的輸出I1U0=，選項(xiàng)c正確，所以本問題選擇b?！敬鸢浮縝8 .包括負(fù)載電阻熱阻抗元件的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題在圖甲所示的電路中，s是單刀雙投開關(guān)，電表是理想的電表，Rt是熱敏星空衛(wèi)視(電阻值隨著溫度的上升而減

9、少)，理想電壓互感器的原級線圈連接圖乙所示的正弦交流a .電壓互感器初級線圈中的交流電壓u的公式u=110信號(hào)100t (v )B.S與a端子連接，Rt溫度上升時(shí)，變壓器的輸入功率變小C.S與a端子連接，當(dāng)Rt溫度上升時(shí)，電壓校正和電流校正的顯示數(shù)都變大D.S從a切換到b，Rt消耗的功率變大圖解可以從問題圖b中看出，電壓的最大值為110 V，周期為0.02 s，=100 rad/s，而a項(xiàng)是正確的。 由于子線圈的輸出電壓由電壓互感器的變壓比和輸入電壓決定，所以電壓修正的顯示數(shù)不變，c項(xiàng)在錯(cuò)誤的溫度上升時(shí)Rt的電阻值減少，由P=可知，由于電壓互感器的輸出功率增大，所以其輸入功率也增大，b項(xiàng)錯(cuò)誤的

10、s從a切換為b 由于子線圈匝數(shù)減少，所以輸出電壓減少，Rt電阻不變，從P=可知，Rt消耗的功率減少，d項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】a9 .電壓互感器實(shí)用化電子防蟲器的工作原理滅蟲器由兩個(gè)主要零配件組成：黑光燈誘蟲和電力網(wǎng)殺蟲。 來自黑光燈的紫外輻射使害蟲接近黑光燈，然后利用黑光燈周圍的交流高壓電力網(wǎng)“射殺”可以產(chǎn)生的空氣在常溫下破壞的臨界電場強(qiáng)度為6 220 V/cm .為了防止兩極間的空氣破壞造成的短路，理想的電壓互感器原、副線圈的匝數(shù)必須滿足一定的條件a .變壓器的原副線圈的匝數(shù)比： 10b .變壓器的副初級線圈的匝數(shù)比： 10c .這個(gè)變壓器是降壓變壓器的d .這個(gè)變壓器是升壓變壓器電力網(wǎng)的相鄰兩電

11、極間的最高電壓為U2=Ed=6 2200.5 V=3 110 V .理想變壓器輸入電壓的最大值為U1=220 V=311 V，因此應(yīng)滿足的條件是=，該電壓互感器是升壓器?！净卮稹緽D10 .綜合應(yīng)用研究交變電路中包含的電容器問題如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器的初級線圈構(gòu)成閉合電路，線圈在有界且均勻的強(qiáng)磁場中繞與磁場垂直的bc邊等速旋轉(zhuǎn)，磁場分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b，線圈面積為s，旋轉(zhuǎn)角速度為，匝數(shù)為n，線圈電阻不計(jì)數(shù)a .向上滑動(dòng)1次線圈絲錐p后，燈變暗b .電容器的電容器c越大，燈就越暗c .在圖示位置的情況下，在矩形線圈中瞬時(shí)感生電動(dòng)勢最大d .當(dāng)線圈abcd旋轉(zhuǎn)的

12、角速度為2時(shí)，變壓器原級線圈電壓的有效值為NBS在矩形線圈abcd中產(chǎn)生交變電流，當(dāng)使原級線圈抽頭p向上滑動(dòng)時(shí)，原級線圈匝數(shù)變大，根據(jù)變壓比式=輸出電壓變小，因此燈變暗，當(dāng)a正確的電容器電容變大時(shí)，電容減少電流變大，燈亮線圈中的瞬時(shí)感生電動(dòng)勢為零，c誤差線圈旋轉(zhuǎn)角速度加倍時(shí)，電壓互感器原級線圈電壓的有效值也加倍，得到Em=NBS2=2=T、E=NBS，因此d是正確的。【回答】AD綜合提高練習(xí)11 .圖所示的理想的變壓器原級線圈I與220 V的交流電源連接，次級線圈有2個(gè)，次級線圈ii的匝數(shù)為n2=30匝，與標(biāo)示為“12 V、12 W”的燈l構(gòu)成閉合電路，燈l正常發(fā)光，次級線圈iii的輸出電壓為

13、u3=u 3【解析】n2的匝數(shù)為30匝，電壓為12 V，n3的電壓為110 V，由于電壓與匝數(shù)成正比，所以匝數(shù)n3=n2=275匝從變壓器的輸入功率和輸出功率相等得出，U1I1=P2 P3，即220I1=12 1000.4，I1=0.26 A安【回答】275 0.2612.1897年，世界著名的“尼亞加拉”水電站建成了美麗的尼亞加拉瀑布(如右圖)，現(xiàn)在使用了100多年。 當(dāng)時(shí)在五洲四海使用了收費(fèi)直流電力(因?yàn)槭褂弥绷麟娏Ρ仨毭扛?公里建設(shè)一個(gè)發(fā)電機(jī)組)的任一發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)的最高輸出功率為P=100 kW，輸出電壓為U1=250 V，用戶需要的電壓為U2=220 V，輸電線路電阻為R=10 ，通過輸電線路發(fā)熱(