第19练 变压器 江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第19练，内容涵盖2-4-2 变压器。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第19练 第二单元 电工技术 第四章 常用电器 第二节 变压器 一、判断题 1．该变压器在满载运行时一次侧和二次侧绕组中流过的电流大小相等（ ） 【答案】B（错误） 【解析】变压器一次侧和二次侧电流不相等。由U₁/U₂=N₁/N₂=I₂/I₁可知，降压变压器一次侧电流小于二次侧电流。该变压器I₁=S/U₁=500/220≈2.27A，I₂=S/U₂=500/36≈13.9A。 2．变压器的铁芯通常采用0.35mm或0.5mm厚的硅钢片叠成片间涂有绝缘漆。这样做的主要目的是减小铁芯中的涡流损耗从而提高变压器的运行效率（ ） 【答案】A（正确） 【解析】交变磁通在铁芯中产生涡流导致发热损耗。硅钢片叠成加绝缘漆增加了涡流路径的电阻，使涡流大幅减小。同时硅钢片本身具有高导磁率可减小磁滞损耗。 二、单项选择题 3．当一次侧接入220V交流电源时二次侧的空载电压约为（ ） A．220V电压不变 B．44V为一次电压的五分之一 C．1100V电压升高五倍 D．22V为一次电压的十分之一 【答案】B 【解析】变压比k=U₁/U₂=N₁/N₂=1000/200=5。U₂=U₁/k=220/5=44V。匝数比等于电压比是变压器最基本的计算公式。升压变压器k<1，降压变压器k>1。 4．一台理想变压器一次侧接入220V交流电源后测得二次侧输出为11V。若保持一次侧电压不变将二次绕组匝数增加为原来的两倍则二次侧输出电压变为（ ） A．5.5V减半 B．11V不变 C．22V加倍 D．44V为四倍 【答案】C 【解析】U₂/U₁=N₂/N₁。原N₂/N₁=11/220=1/20。N₂加倍后N₂'/N₁=2/20=1/10。U₂'=220×1/10=22V。二次电压与二次匝数成正比。 5．某小型变压器长时间满载运行后外壳温度明显升高用万用表测得一次侧电流比铭牌额定值偏大但二次侧输出电压偏低。造成这一现象最可能的原因是（ ） A．变压器绕组匝间发生短路导致部分绕组被短接 B．负载功率小于变压器额定容量 C．一次侧电源电压高于变压器额定电压 D．二次侧负载电阻过大电流偏小 【答案】A 【解析】匝间短路是变压器常见故障：短路匝使有效匝数减少，变压比改变，输出电压下降。同时短路匝内产生大环流，电流增大、发热严重。若继续运行可能烧毁绕组。 6．电子设备中常用电源变压器将220V市电降为低压后再经整流滤波供给电路使用。选用这类变压器时铭牌上标注的额定容量500VA表示该变压器在额定条件下（ ） A．实际消耗的有功功率恒为500W B．变压器铁芯的质量为500克 C．能长期安全输出的最大视在功率为500伏安 D．一次绕组和二次绕组的匝数之和为500匝 【答案】C 【解析】变压器额定容量SN=U₂I₂是视在功率单位VA不是有功功率W。实际输出的有功功率P=SN×cosφ取决于负载功率因数。容量反映变压器的带载能力而非自身功耗。 三、填空题 7．铁芯是变压器的____路部分通常用____叠成以减少铁损耗；绕组是变压器的____路部分分为接电源的____绕组和接负载的____绕组。变压器的额定值包括____、____和____。 【答案】铁芯；绕组；磁；硅钢片；电；一次（原边）；二次（副边）；额定容量；额定电压；额定电流 【解析】变压器结构：磁路（铁芯）和电路（绕组）。硅钢片叠成减小涡流和磁滞损耗。额定值：SN(VA)、U₁N/V₂N(V)、I₁N/I₂N(A)。 8．变压器的工作原理基于____现象。当一次绕组接通交流电源时铁芯中产生____磁通该磁通同时穿过一次和二次绕组分别在两绕组中产生____。一次侧感应电动势与外加电压近似____二次侧感应电动势即为____电压。变压比公式为k=____=____。 【答案】电磁感应；交变；感应电动势；相等；输出；U₁/U₂；N₁/N₂ 【解析】变压器原理：一次侧通交流电流，铁芯中产生交变磁通，二次侧感应电动势，输出交流电压。理想变压器U₁/U₂=N₁/N₂=I₂/I₁。 四、分析计算题 9．二次侧接入一个电流I₂=5A的电阻性负载后测得一次侧电流为0.85A。请计算：（1）该变压器的变压比k和变流比；（2）计算变压器的实际效率η（不考虑铁损只计算铜损约值）。 【答案】（1）k=U₁/U₂=220/36≈6.11。I₂/I₁=5/0.85≈5.88≈k验证了I₁/I₂≈1/k的关系。（2）输入功率P₁=U₁I₁=220×0.85=187W。输出功率P₂=U₂I₂=36×5=180W。效率η=P₂/P₁×100%=180/187×100%≈96.3%。2%左右的损耗主要来自绕组铜损。 【解析】变压比k=N₁/N₂=U₁/U₂=I₂/I₁。理想变压器P₁=P₂实际因铜损和铁损使η<100%。小容量变压器效率约80%-95%大容量可达99%以上。 五、综合分析题 10．照明灯的总功率为120W功率因数为1。请回答：（1）计算变压器的变压比和一次侧、二次侧的额定电流。（2）若该变压器长期在110%额定负载下运行会出现什么问题？（3）实际选用变压器时应如何留出容量余量？写出选型依据。 【答案】（1）k=U₁/U₂=220/24≈9.17。二次侧额定电流I₂=P/U₂=120/24=5A。一次侧电流I₁=I₂/k=5/9.17≈0.545A。考虑效率和励磁电流实际一次电流略大。（2）110%过载运行：绕组电流超过额定值铜损与电流平方成正比增大(1.1²=1.21)倍即铜损增加约21%。长时间过载，绕组温升超过允许值，绝缘加速老化，寿命缩短甚至烧毁。铁芯磁饱和，励磁电流激增，铁损也增大。（3）选型原则：变压器额定容量应大于实际负载容量通常留有20%-30%余量。该照明灯功率120W建议选SN≥150VA的变压器。考虑未来扩容可能性可选用200VA。铭牌额定电压220V/24V。选用干式自冷变压器安装于通风良好处。 【解析】变压器选型需考虑容量余量、电压等级、冷却方式。铜损与电流平方成正比过载危害大。小变压器效率约85%-95%选型时应按效率折算一次侧功率。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电工电子技术与技能》（高教版·第4版）一课一练的第19练，内容涵盖2-4-2 变压器。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 第19练 第二单元 电工技术 第四章 常用电器 第二节 变压器 一、判断题 1．该变压器在满载运行时一次侧和二次侧绕组中流过的电流大小相等（ ） 2．变压器的铁芯通常采用0.35mm或0.5mm厚的硅钢片叠成片间涂有绝缘漆。这样做的主要目的是减小铁芯中的涡流损耗从而提高变压器的运行效率（ ） 二、单项选择题 3．当一次侧接入220V交流电源时二次侧的空载电压约为（ ） A．220V电压不变 B．44V为一次电压的五分之一 C．1100V电压升高五倍 D．22V为一次电压的十分之一 4．一台理想变压器一次侧接入220V交流电源后测得二次侧输出为11V。若保持一次侧电压不变将二次绕组匝数增加为原来的两倍则二次侧输出电压变为（ ） A．5.5V减半 B．11V不变 C．22V加倍 D．44V为四倍 5．某小型变压器长时间满载运行后外壳温度明显升高用万用表测得一次侧电流比铭牌额定值偏大但二次侧输出电压偏低。造成这一现象最可能的原因是（ ） A．变压器绕组匝间发生短路导致部分绕组被短接 B．负载功率小于变压器额定容量 C．一次侧电源电压高于变压器额定电压 D．二次侧负载电阻过大电流偏小 6．电子设备中常用电源变压器将220V市电降为低压后再经整流滤波供给电路使用。选用这类变压器时铭牌上标注的额定容量500VA表示该变压器在额定条件下（ ） A．实际消耗的有功功率恒为500W B．变压器铁芯的质量为500克 C．能长期安全输出的最大视在功率为500伏安 D．一次绕组和二次绕组的匝数之和为500匝 三、填空题 7．铁芯是变压器的____路部分通常用____叠成以减少铁损耗；绕组是变压器的____路部分分为接电源的____绕组和接负载的____绕组。变压器的额定值包括____、____和____。 8．变压器的工作原理基于____现象。当一次绕组接通交流电源时铁芯中产生____磁通该磁通同时穿过一次和二次绕组分别在两绕组中产生____。一次侧感应电动势与外加电压近似____二次侧感应电动势即为____电压。变压比公式为k=____=____。 四、分析计算题 9．二次侧接入一个电流I₂=5A的电阻性负载后测得一次侧电流为0.85A。请计算：（1）该变压器的变压比k和变流比；（2）计算变压器的实际效率η（不考虑铁损只计算铜损约值）。 五、综合分析题 10．照明灯的总功率为120W功率因数为1。请回答：（1）计算变压器的变压比和一次侧、二次侧的额定电流。（2）若该变压器长期在110%额定负载下运行会出现什么问题？（3）实际选用变压器时应如何留出容量余量？写出选型依据。 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 学科网（北京）股份有限公司 $