专题三 变压器的基本原理（专项练习）河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题三 变压器的基本原理 一、填空题 1.变压器的变压比时，该变压器为______变压器；当时，该变压器为______变压器。 2.变压器铁芯采用硅钢片叠压结构，其中硅钢片的作用是______，叠压时在片间涂绝缘漆的作用是______。 3.变压器负载运行时，副绕组的感应电动势要由______决定，而输出电压 则需在基础上减去______。 4.某变压器原绕组匝数匝，副绕组匝数 匝，该变压器的变压比______，若原绕组接 200V 电源，副绕组输出电压约为______V。 5.变压器的 “隔离作用” 在______（填场景）中应用广泛，其核心是切断原副绕组之间的______通路，避免漏电风险。 6.变压器空载运行时，副绕组虽无电流，但因______穿过副绕组，仍会产生______，因此副绕组两端有电压。 7.变压器负载运行时，原绕组电流由两部分组成：一部分用于______，另一部分用于抵消______的影响。 8.某电焊变压器原绕组接 380V 电源，副绕组输出 38V 电压，已知副绕组电流为 100A，忽略空载电流，原绕组电流约为______A，该变压器的变流比为______。 9.变压器运行时，若原绕组电压和频率不变，仅减少原绕组匝数，主磁通会______，空载电流会______。 10.变压器的三大核心作用中，______作用是实现远距离输电的关键，______作用是保障特殊场景用电安全的关键。 二、判断题 1.变压器的变压比等于原副绕组匝数比，与电压无关。（ ） 2.远距离输电时，升压变压器的变压比。（ ） 3.变压器负载运行时，副绕组电流增大，原绕组电流也会随之增大。（ ） 4.变压器的铁损主要产生于负载运行时，空载运行时铁损可忽略。（ ） 5.变压器的隔离作用是指原副绕组无直接电连接，可防止高压侧漏电影响低压侧。（ ） 6.若变压器原绕组匝数不变，增加副绕组匝数，副绕组输出电压会升高。（ ） 7.变压器运行时，绕组的铜损与电流的平方成正比。（ ） 8.配电变压器的作用是将低压电升为高压电，用于远距离输电。（ ） 9.变压器副绕组输出电压的大小仅取决于原绕组电压。（ ） 10.变压器空载运行时，副绕组有电压输出，但无电流流过。（ ） 三、选择题 1.电焊变压器属于（ ） A. 升压变压器 B. 降压变压器 C. 隔离变压器 D. 调压变压器 2.变压器的隔离作用主要体现在（ ） A. 原副绕组有直接电连接 B. 原副绕组无直接电连接，通过磁通传递能量 C. 铁芯隔离原副绕组 D. 绕组绝缘隔离电流 3.医用设备中使用隔离变压器的目的是（ ） A. 升高电压 B. 降低电压 C. 避免高压侧漏电影响医护人员和患者 D. 增大电流 4.某变压器原绕组接 220V 市电，副绕组输出 12V，该变压器属于（ ） A. 升压变压器 B. 降压变压器 C. 隔离变压器 D. 自耦变压器 5.变压器空载运行时，主磁通主要由（ ）产生 A. 原绕组的空载电流 B. 副绕组的电流 C. 铁芯的剩磁 D. 负载电流 6.变压器负载运行时，主磁通的大小主要由（ ）决定 A. 副绕组电流 B. 原绕组电源电压和频率 C. 负载电阻 D. 绕组电阻 7.下列关于变压器空载电流的说法，正确的是（ ） A. 空载电流很大，接近额定电流 B. 空载电流很小，主要用于产生主磁通 C. 空载电流与负载大小成正比 D. 空载电流是故障电流 8.变压器负载运行时，若负载电阻减小（负载增大），则（ ） A. 副绕组电流减小 B. 原绕组电流减小 C. 副绕组电流增大 D. 主磁通减小 9.变压器副绕组输出电压的大小主要取决于（ ） A. 负载电阻的大小 B. 原绕组电压和原副绕组匝数比 C. 原绕组电流 D. 铁芯的材质 10.若变压器原绕组电压不变，增加副绕组匝数，副绕组输出电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 11.变压器运行时，铁芯中的铁损会导致（ ） A. 铁芯发热 B. 绕组发热 C. 输出电压升高 D. 输出电流增大 12.变压器绕组的铜损主要产生于（ ） A. 空载运行时 B. 负载运行时 C. 开路时 D. 短路时 13.下列关于变压器铜损的说法，正确的是（ ） A. 铜损与绕组电流无关 B. 铜损是绕组电阻产生的热损耗 C. 空载运行时铜损最大 D. 铜损仅存在于原绕组 14.变压器不能改变交流电压的（ ） A. 大小 B. 相位 C. 频率 D. 有效值 15.某变压器原绕组电压 为（ ） A. 38V B. 380V C. 3800V D. 3.8V 16.若变压器副绕组匝数不变，增加原绕组匝数，副绕组输出电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 17.变压器空载运行时，副绕组电压 的关系是（ ） A 18.下列场景中，需使用升压变压器的是（ ） A. 手机充电器 B. 远距离输电起点 C. 居民楼配电 D. 电焊设备 19.变压器的磁动势平衡是指（ ） A. 原绕组磁动势等于副绕组磁动势 B. 原绕组磁动势与副绕组磁动势方向相反，共同维持主磁通稳定 C. 原绕组磁动势大于副绕组磁动势 D. 原绕组磁动势小于副绕组磁动势 20.变压器铁芯采用硅钢片叠压的主要原因是（ ） A. 增加机械强度 B. 降低铁损（磁滞损耗 + 涡流损耗） C. 提高绝缘性能 D. 减少铜损 21.变压器运行时，若原绕组电压不变，频率降低，主磁通会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 22.下列关于变压器作用的说法，错误的是（ ） A. 可用于改变交流电流大小 B. 可用于隔离高低压电路 C. 可用于改变直流电压大小 D. 可用于远距离输电的电压转换 23.变压器负载运行时，若负载电阻增大（负载减小），则（ ） A. 副绕组电流增大 B. 原绕组电流减小 C. 副绕组电压显著降低 D. 主磁通减小 24.变压器运行时，若原绕组电压不变，仅将电源频率从 50Hz 降低到 40Hz，忽略绕组电阻影响，其主磁通会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 保持不变 D. 变为零 25.下列关于变压器 “变流作用” 的实际应用中，正确的是（ ） A. 电焊变压器通过增多副绕组匝数，实现 “高压小电流→低压大电流” B. 配电变压器通过减少副绕组匝数，实现 “高压小电流→低压大电流” C. 升压变压器通过增多副绕组匝数，实现 “低压大电流→高压大电流” D. 隔离变压器通过改变匝数比，实现 “等压等流” 四、简答题 1.为什么说 “交变电流是变压器工作的必要条件”？若原绕组接直流电源，变压器会出现什么问题？ 2.变压器空载运行时的 “空载损耗” 主要是什么损耗？该损耗与负载大小是否有关？为什么？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三 变压器的基本原理 一、填空题 1.变压器的变压比时，该变压器为______变压器；当时，该变压器为______变压器。 答案：降压；升压 解析：变压比说明（降压），（升压），通过比值大小可直接判断变压器类型。 2.变压器铁芯采用硅钢片叠压结构，其中硅钢片的作用是______，叠压时在片间涂绝缘漆的作用是______。 答案：提高导磁率、降低铁损；减少涡流损耗 解析：硅钢片含硅，能提升导磁性能并抑制磁滞损耗；片间绝缘漆可切断涡流的流通路径，避免涡流在铁芯中形成大电流，减少涡流损耗。 3.变压器负载运行时，副绕组的感应电动势要由______决定，而输出电压 则需在基础上减去______。 答案：主磁通和副绕组匝数；副绕组的电阻压降 解析：，由主磁通、频率和匝数决定；负载时副绕组有电流，电阻产生压降，故。 4.某变压器原绕组匝数匝，副绕组匝数 匝，该变压器的变压比______，若原绕组接 200V 电源，副绕组输出电压约为______V。 答案：2；100 解析：变压比；副绕组电压 ，体现匝数比与电压比的直接关系。 5.变压器的 “隔离作用” 在______（填场景）中应用广泛，其核心是切断原副绕组之间的______通路，避免漏电风险。 答案：医用设备（或精密仪器、家庭小电器）；导电（或电流） 解析：隔离作用的关键是 “无电连接”，切断电流通路，在对安全要求高的场景（如医疗）中常用，防止高压侧漏电影响低压侧。 6.变压器空载运行时，副绕组虽无电流，但因______穿过副绕组，仍会产生______，因此副绕组两端有电压。 答案：交变主磁通；交变感应电动势 解析：空载时副绕组开路无电流，但交变主磁通会切割副绕组，满足电磁感应条件，产生感应电动势，这是副绕组有电压的根本原因。 7.变压器负载运行时，原绕组电流由两部分组成：一部分用于______，另一部分用于抵消______的影响。 答案：产生主磁通（或励磁）；副绕组磁动势 解析：原绕组电流分为 “励磁分量”（产生主磁通）和 “负载分量”（抵消副绕组磁动势对主磁通的削弱），共同维持主磁通稳定。 8.某电焊变压器原绕组接 380V 电源，副绕组输出 38V 电压，已知副绕组电流为 100A，忽略空载电流，原绕组电流约为______A，该变压器的变流比为______。 答案：10；10:1 解析：电流比与匝数比成反比，故原绕组电流变流比为。 9.变压器运行时，若原绕组电压和频率不变，仅减少原绕组匝数，主磁通会______，空载电流会______。 答案：增大；增大 解析：根据 减少→增大；主磁通增大需更多励磁电流，故空载电流增大。 10.变压器的三大核心作用中，______作用是实现远距离输电的关键，______作用是保障特殊场景用电安全的关键。 答案：变压；隔离 解析：远距离输电需通过变压（升压降损、降压配电）实现，特殊场景（如医疗）需通过隔离避免漏电，明确不同作用的核心应用价值。 二、判断题 1.变压器的变压比等于原副绕组匝数比，与电压无关。（ ） 答案：× 解析：变压比的定义是 “原绕组电压与副绕组电压的比值”，且该比值等于匝数比，与电压直接相关。 2.远距离输电时，升压变压器的变压比。（ ） 答案：× 解析：升压变压器 是降压变压器。 3.变压器负载运行时，副绕组电流增大，原绕组电流也会随之增大。（ ） 答案：√ 解析：根据磁动势平衡，副绕组电流增大→副绕组磁动势增大→原绕组需增大电流以维持主磁通稳定，因此原绕组电流随副绕组电流增大而增大。 4.变压器的铁损主要产生于负载运行时，空载运行时铁损可忽略。（ ） 答案：× 解析：铁损与主磁通和频率有关，空载与负载时主磁通基本不变，因此铁损大小相近，均不可忽略；铜损主要产生于负载运行时。 5.变压器的隔离作用是指原副绕组无直接电连接，可防止高压侧漏电影响低压侧。（ ） 答案：√ 解析：原副绕组通过磁通传递能量，无电连接，即使高压侧漏电，低压侧也不会带电，起到安全隔离作用。 6.若变压器原绕组匝数不变，增加副绕组匝数，副绕组输出电压会升高。（ ） 答案：√ 解析：根据 增大时与成正比，因此输出电压升高。 7.变压器运行时，绕组的铜损与电流的平方成正比。（ ） 答案：√ 解析：铜损是绕组电阻的热损耗，因此与电流的平方成正比，负载越大，铜损越大。 8.配电变压器的作用是将低压电升为高压电，用于远距离输电。（ ） 答案：× 解析：配电变压器的作用是将高压电（如 10kV）降为用户所需的低压电（如 220V/380V）；升压变压器用于远距离输电起点。 9.变压器副绕组输出电压的大小仅取决于原绕组电压。（ ） 答案：× 解析： 10.变压器空载运行时，副绕组有电压输出，但无电流流过。（ ） 答案：√ 解析：空载时副绕组感应出电动势（有电压），但副绕组开路，无电流流过，符合 “有压无流” 的特征。 三、选择题 1.电焊变压器属于（ ） A. 升压变压器 B. 降压变压器 C. 隔离变压器 D. 调压变压器 答案：B 解析：电焊作业需 “低电压、大电流”，电焊变压器将电网 220V/380V 降为几十伏，同时通过匝数设计增大电流，属于降压变压器；C 是辅助作用，非主要类型。 2.变压器的隔离作用主要体现在（ ） A. 原副绕组有直接电连接 B. 原副绕组无直接电连接，通过磁通传递能量 C. 铁芯隔离原副绕组 D. 绕组绝缘隔离电流 答案：B 解析：隔离的本质是 “无电连接”，原副绕组仅通过磁通传递能量，即使高压侧故障，也不易影响低压侧，保障人身和设备安全；A 错误（有连接则无隔离），C/D 是辅助隔离手段。 3.医用设备中使用隔离变压器的目的是（ ） A. 升高电压 B. 降低电压 C. 避免高压侧漏电影响医护人员和患者 D. 增大电流 答案：C 解析：医用设备需极高安全性，隔离变压器可切断高低压侧的电连接，即使高压侧漏电，低压侧也不会带电，防止触电事故。 4.某变压器原绕组接 220V 市电，副绕组输出 12V，该变压器属于（ ） A. 升压变压器 B. 降压变压器 C. 隔离变压器 D. 自耦变压器 答案：B 解析：副绕组电压（12V）低于原绕组电压（220V），属于降压变压器；C 是辅助作用，若未特别说明，默认是降压功能为主。 5.变压器空载运行时，主磁通主要由（ ）产生 A. 原绕组的空载电流 B. 副绕组的电流 C. 铁芯的剩磁 D. 负载电流 答案：A 解析：空载时副绕组无电流，主磁通完全由原绕组的空载电流产生；C 是铁芯的剩余磁通，数值极小，不影响主磁通。 6.变压器负载运行时，主磁通的大小主要由（ ）决定 A. 副绕组电流 B. 原绕组电源电压和频率 C. 负载电阻 D. 绕组电阻 答案：B 解析：根据电磁感应公式，原绕组感应电动势电源电压，频率、匝数固定时，主磁通基本不变，与负载无关。 7.下列关于变压器空载电流的说法，正确的是（ ） A. 空载电流很大，接近额定电流 B. 空载电流很小，主要用于产生主磁通 C. 空载电流与负载大小成正比 D. 空载电流是故障电流 答案：B 解析：空载电流是维持主磁通的 “励磁电流”，通常仅为额定电流的 2%~10%，与负载无关（负载电流是负载运行时的电流），不属于故障电流。 8.变压器负载运行时，若负载电阻减小（负载增大），则（ ） A. 副绕组电流减小 B. 原绕组电流减小 C. 副绕组电流增大 D. 主磁通减小 答案：C 解析：负载电阻减小→根据欧姆定律，副绕组电流增大；原绕组电流随增大而增大，主磁通基本不变。 9.变压器副绕组输出电压的大小主要取决于（ ） A. 负载电阻的大小 B. 原绕组电压和原副绕组匝数比 C. 原绕组电流 D. 铁芯的材质 答案：B 解析：根据变压比主要由原绕组电压和匝数比决定；负载电阻仅使略有下降，不决定其基本大小。 10.若变压器原绕组电压不变，增加副绕组匝数，副绕组输出电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 答案：A 解析：变压比增加时，成正比，故输出电压升高。 11.变压器运行时，铁芯中的铁损会导致（ ） A. 铁芯发热 B. 绕组发热 C. 输出电压升高 D. 输出电流增大 答案：A 解析：铁损是铁芯中磁滞、涡流产生的能量损耗，损耗以热量形式释放，导致铁芯发热；B 是绕组铜损导致，C/D 与铁损无关。 12.变压器绕组的铜损主要产生于（ ） A. 空载运行时 B. 负载运行时 C. 开路时 D. 短路时 答案：B 解析：铜损是绕组电阻的热损耗，负载运行时绕组电流大，铜损显著；空载时电流小，铜损可忽略。 13.下列关于变压器铜损的说法，正确的是（ ） A. 铜损与绕组电流无关 B. 铜损是绕组电阻产生的热损耗 C. 空载运行时铜损最大 D. 铜损仅存在于原绕组 答案：B 解析：铜损的本质是，与绕组电流的平方成正比（A 错）；负载运行时电流大，铜损大（C 错）；原、副绕组均有电阻，均会产生铜损（D 错）。 14.变压器不能改变交流电压的（ ） A. 大小 B. 相位 C. 频率 D. 有效值 答案：C 解析：副绕组感应电动势的频率与原绕组电流频率一致（均由电源频率决定），因此变压器无法改变交流电压的频率；A（大小）、D（有效值）可通过匝数比改变，B（相位）会有固定偏移，但频率不变。 15.某变压器原绕组电压 为（ ） A. 38V B. 380V C. 3800V D. 3.8V 答案：A 解析：变压比 16.若变压器副绕组匝数不变，增加原绕组匝数，副绕组输出电压会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 答案：B 解析：根据成反比，故输出电压降低。 17.变压器空载运行时，副绕组电压 的关系是（ ） A 答案：A 解析：空载时副绕组开路，无电流流过，绕组电阻压降可忽略，因此输出电压近似等于感应电动势。 18.下列场景中，需使用升压变压器的是（ ） A. 手机充电器 B. 远距离输电起点 C. 居民楼配电 D. 电焊设备 答案：B 解析：远距离输电起点需将发电厂的低压电（如 10kV）升为高压电（如 220kV），减少输电损耗；A/C/D 均需降压（手机充电器降为 5V，居民楼降为 220V，电焊降为几十伏）。 19.变压器的磁动势平衡是指（ ） A. 原绕组磁动势等于副绕组磁动势 B. 原绕组磁动势与副绕组磁动势方向相反，共同维持主磁通稳定 C. 原绕组磁动势大于副绕组磁动势 D. 原绕组磁动势小于副绕组磁动势 答案：B 解析：负载时副绕组磁动势会削弱主磁通，原绕组需增大磁动势，两者方向相反，近似平衡，维持主磁通基本不变。 20.变压器铁芯采用硅钢片叠压的主要原因是（ ） A. 增加机械强度 B. 降低铁损（磁滞损耗 + 涡流损耗） C. 提高绝缘性能 D. 减少铜损 答案：B 解析：硅钢片高导磁、低损耗，叠压结构（加绝缘漆）可切断涡流路径，显著降低铁损；A 是结构作用，C 是绝缘漆作用，D 与铁芯无关（铜损在绕组）。 21.变压器运行时，若原绕组电压不变，频率降低，主磁通会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 答案：A 解析：根据不变时，频率降低，主磁通成反比，故增大。 22.下列关于变压器作用的说法，错误的是（ ） A. 可用于改变交流电流大小 B. 可用于隔离高低压电路 C. 可用于改变直流电压大小 D. 可用于远距离输电的电压转换 答案：C 解析：变压器依赖交变磁通传递能量，直流无交变磁通，无法改变直流电压；A（电流）可通过匝数比改变，B（隔离）是安全作用，D（输电转换）是核心应用。 23.变压器负载运行时，若负载电阻增大（负载减小），则（ ） A. 副绕组电流增大 B. 原绕组电流减小 C. 副绕组电压显著降低 D. 主磁通减小 答案：B 解析：负载电阻增大→减小→根据磁动势平衡，随 减小而减小；C（电压）略有升高（压降减小），D（主磁通）基本不变。 24.变压器运行时，若原绕组电压不变，仅将电源频率从 50Hz 降低到 40Hz，忽略绕组电阻影响，其主磁通会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 保持不变 D. 变为零 答案：B 解析：根据电磁感应核心公式当原绕组电压、原绕组匝数不变时，主磁通与频率成反比。频率降低（50Hz→40Hz）时，为维持原绕组电压稳定，主磁通需增大，否则感应电动势会下降。 25.下列关于变压器 “变流作用” 的实际应用中，正确的是（ ） A. 电焊变压器通过增多副绕组匝数，实现 “高压小电流→低压大电流” B. 配电变压器通过减少副绕组匝数，实现 “高压小电流→低压大电流” C. 升压变压器通过增多副绕组匝数，实现 “低压大电流→高压大电流” D. 隔离变压器通过改变匝数比，实现 “等压等流” 答案：B 解析：变流作用的核心是 “电流比与匝数比成反比”：A 错误，电焊变压器需减少副绕组匝数（而非增多），才能实现 “低压大电流”；C 错误，升压变压器副绕组匝数多，电流应减小（高压小电流）；D 错误，隔离变压器通常设计为 “等匝数”，实现 “等压”，电流随负载变化，并非 “等流”；B 正确，配电变压器副绕组匝数少于原绕组，符合 “匝数少→电流大”，实现高压小电流到低压大电流的转换，适配用户负载需求。该题聚焦 “变流作用与匝数的实际关联”，与前文仅考查变流公式计算的题目形成互补。 四、简答题 1.为什么说 “交变电流是变压器工作的必要条件”？若原绕组接直流电源，变压器会出现什么问题？ 答案： 变压器基于互感现象工作，而互感的产生需要交变磁通；只有原绕组通交变电流，才能在铁芯中产生交变磁通，交变磁通穿过副绕组才能感应出交变电动势，实现能量传递。若原绕组接直流电源，会产生恒定磁通，恒定磁通无法在副绕组感应电动势，变压器无输出电压；同时，直流电流无交变损耗，原绕组电阻小，会导致电流过大，可能烧毁绕组。 2.变压器空载运行时的 “空载损耗” 主要是什么损耗？该损耗与负载大小是否有关？为什么？ 答案： 空载损耗主要是铁芯的铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗。该损耗与负载大小无关。原因：铁损的大小由铁芯中的主磁通和电源频率决定；空载运行时，主磁通由原绕组空载电流产生，而主磁通主要取决于原绕组电源电压和频率，与负载是否接入、负载大小均无关，因此铁损也与负载大小无关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $