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5.5习题课变压器与电能的输送课时针对练习
1.(多选)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上输电电压为U,电流为I,发热功率为ΔP;除冰时,输电线上的发热功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A.输电电流为3I
B.输电电流为9I
C.输电电压为3U
D.输电电压为eq \f(1,3)U
答案:AD
解析:输电功率P=UI,输电线电阻为R,则ΔP=I2R=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))2R,除冰时,输电线上的发热功率为9ΔP,输电功率保持不变,那么输电电流应变为3I,或者输电电压变为eq \f(1,3)U,A、D正确.
2.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=eq \f(1,2)U3=U4
B.U1=U2=eq \f(1,2)U3,U4=0
C.U1=U2+U3+U4
D.以上均不对
答案:B
解析: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.
3.(多选)如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3=1∶4∶4,在M、N间接正弦交流电源,在a、b和c、d间接相同的电阻器R,则( )
A.U1=U2=4U3
B.U2=U3=2U1
C.I1=4I2=4I3
D.P1=2P2=2P3
答案:BCD
解析:由于副线圈有两个相同的铁芯,所以原线圈中的磁通量与副线圈中的磁通量关系为:Φ1=2Φ2=2Φ3,磁通量变化率关系为:eq \f(ΔΦ1,Δt)=2eq \f(ΔΦ2,Δt)=2eq \f(ΔΦ3,Δt),故每匝线圈产生的感应电动势关系为:e1=2e2=2e3,对理想变压器有:U1=n1e1,U2=n2e2,U3=n3e3,因此,可得:eq \f(U1,n1)=eq \f(2U2,n2)=eq \f(2U3,n3),代入n1∶n2∶n3=1∶4∶4得U2=U3=2U1,故A错误,B正确;由能量守恒得:P1=P2+P3=2P2=2P3,D正确;由I1U1=2I2U2=2I3U3得:I1=4I2=4I3,C正确.
4.如图所示,接在家庭电路上