第9卷 变压器 河北省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

河北省（对口招生）考纲百套卷 第9卷 变压器 单元过关卷《电工电子技术与技能》电工电子技术与技能 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 双绕组变压器的绕组特点是（ ） A. 高压绕组匝数多，线径细 B. 低压绕组匝数多，线径细 C. 高压绕组匝数多，线径粗 D. 低压绕组匝数多，线径粗 【答案】A 【解析】双绕组变压器的绕组特点是高压绕组匝数多，线径细。 2. 变压器的工作过程中，输入端的电能主要转换为哪种形式的能量？（ ） A. 热能 B. 光能 C. 动能 D. 电磁能 【答案】D 【解析】变压器的工作过程中，输入端的电能主要转换为电磁能。 3. 如图所示电路，变压器的变压比K＝10，则电压表V的读数为（ ） A. 20V B. 2V C. 200V D. 0V 【答案】D 【解析】由图可知，电压表两端被导线直接短接，电势相等，故读数为，选D。 4. 变压器中起传递电能作用的是（ ） A. 电压 B. 电流 C. 主磁通 D. 漏磁通 【答案】C 【解析】电压：电压是电能的一种表现形式，但它本身并不直接传递电能，而是在变压器中通过电磁感应产生变化。电流：电流是电能传输的一种表现，但在变压器中，电流的变化是基于电磁感应产生的，不是直接传递电能的媒介。主磁通：根据变压器的工作原理，当原边绕组接入交流电源时，会产生交变磁通，其中大部分磁通通过铁芯闭合，这部分磁通称为主磁通。主磁通在原、副绕组中分别产生感应电动势，从而实现电能从原边到副边的传递。漏磁通：漏磁通是不经过铁芯而通过空气等非铁磁介质闭合的磁通，它只在绕组自身产生感应电动势，不会在原、副绕组间传递电能，而且漏磁通会引起能量损耗。选C。 5. 在变压器中，哪个参数决定了电压的升降比？（ ） A. 匝数比 B. 铁芯直径 C. 输入电压 D. 输出电流 【答案】A 【解析】变压器电压比等于匝数比，即，因此匝数比决定电压升降比，选A。 6. 一台单相变压器U1N/U2N=220/110V，如果把一次侧接到110V的电源上运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 为零 【答案】B 【解析】变压器主磁通 。频率不变时，一次电压由220V降至110V，主磁通减小，故选B。 7. 升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示。某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级的自耦线圈滑头P位于线圈中点，为第二级升流器，均为理想变压器，不计线路电阻。当采集负载R的电流值为输入端电流值的10倍时，则第二级升流器的匝数比为（ ） A. 1∶5 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 5∶1 【答案】D 【解析】T1滑头在中点，输出电压为输入电压的，故T2一次电流为。由理想变压器关系，，选D。 8. 变压器的主要功能是什么？（ ） A. 改变交流电的电压 B. 改变直流电的电压 C. 储存电能 D. 消耗电能 【答案】A 【解析】变压器的主要功能是改变交流电的电压，以适应不同电器设备的需要。 9. 某理想单相变压器，N₁=1000匝，N₂=500匝，U₁=220V，副边负载电阻R=5Ω，则原边电流为（ ） A. 15.7A B. 11A C. 44A D. 4.4A 【答案】B 【解析】副边电压，副边电流。由理想变压器，得，选B。 10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻为R，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ） A. 当S与a连接， 时，电流表的示数为0 B. 无论S与a或b相连，1s内电阻R上电流方向均改变100次 C. 将S由a拨向b后时，电压表示数将变为原来的一半 D. 将S由a拨向b后时，电阻R消耗的功率变为原来的2倍 【答案】B 【解析】乙图交流电频率为，正弦电流每周期方向改变2次，故内改变次，选B。 11. 一个变压器的变压比为10：1，初级线圈匝数为500匝。如果次级线圈的电压为2V，那么初级线圈的电压是多少？（ ） A. 20V B. 50V C. 100V D. 200V 【答案】D 【解析】变压比为10：1，即初级线圈的电压是次级线圈的10倍。因此初级线圈的电压为2V * 10 = 20V。 12. 变压器的主要功能是（ ） A. 升高电压 B. 降低电压 C. 变换电压和电流 D. 阻断电流 【答案】C 【解析】变压器通过电磁感应实现电压与电流的相互变换，主要功能是变换电压和电流，故选C。 13. 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（ ） 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 D. 主磁通减小，而励磁电流增加 【答案】B 【解析】变压器主磁通 。电压不变、频率升高20%，磁通降为原来的，励磁电流随之减小，故选B。 14. 如图，利用直流法测量单相变压器的同名端。1、2为原绕组的抽头，3、4为副绕组的抽头。当开关闭合时，直流电流表正偏。这说明______。 A. 1、3同名 B. 1、4同名 C. 1、2同名 D. 3、4同名 【答案】B 【解析】合闸瞬间，副绕组产生感应电流，电流表正偏表明1、4两端极性相同，故1、4为同名端。 15. 一个变压器的变压比为5：1，初级线圈匝数为400匝。如果次级线圈中接入一个阻抗为8欧姆的负载，求这个负载在初级线圈中看到的阻抗是多少？（ ） A. 8欧姆 B. 32欧姆 C. 40欧姆 D. 160欧姆 【答案】D 【解析】根据阻抗变换规律，在变压器中，阻抗在不同线圈中按变压比的平方进行变换。初级线圈看到的阻抗是次级线圈的52倍，即8欧姆 * 52 = 160欧姆。 16. 变压器副边负载增加时，变压器的铁耗（ ） A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 可能增加也可能减少 【答案】C 【解析】铁耗主要由铁芯中的磁通决定。电源电压和频率不变时，磁通基本不变，故铁耗基本不变，选C。 17. a、b和c、d分别为变压器一，二次侧的端子，当开关断开瞬间电流计指针偏转情况如图所示，则（ ） A. a与c为异名端 B. b与d为异名端 C. a与d为同名端 D. a与c为同名端 【答案】D 【解析】根据楞次定律，当开关断开时，原线圈电流减小，磁场减弱，副线圈会产生感应电流来阻碍原磁场的减弱。感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。同名端的定义是：当电流从两个线圈的同名端流入（或流出）时，产生的磁场相互增强。在图中，当开关断开瞬间，原线圈电流减小，根据楞次定律，副线圈产生的感应电流方向是使得其产生的磁场与原磁场方向相同来阻碍原磁场减弱。观察电流计指针偏转方向可知，电流从a流入电流计，从c流出电流计。这表明a和c产生的磁场是相互增强的关系。a与c为同名端，选D。 18. 在使用变压器时，为了减少能量损失，应该（ ） A. 增加线圈的匝数 B. 减少线圈的匝数 C. 增加铁芯的数量 D. 减少铁芯的数量 【答案】C 【解析】铁芯在变压器中用于增强线圈之间的磁耦合，提高能量转换效率，减少能量损失。因此，增加铁芯的数量可以减少能量损失。 19. 变压器的外特性与负载的大小和性质有关，随负载的增大，对电容性负载来说，其端电压将（ ） A. 不变 B. 上升 C. 下降较小 D. 下降较多 【答案】B 【解析】对于电容性负载，当负载电流增大时，由于电容的存在，会产生一个与变压器内抗压降方向相反的容抗压降。变压器的端电压（是变压器二次侧感应电动势，是变压器短路阻抗），对于电容性负载，随着负载电流的增大，容抗压降的作用会使得端电压升高。选B。 20. 关于自耦调压器，下列说法错误的是（ ） A. 一、三次绕组是分开的 B. 公共端接中性线 C. 不能作安全变压器使用 D. 使用前输出电压要调零 【答案】A 【解析】自耦调压器一、二次绕组共用部分绕组，并非彼此分开，因此“一、三次绕组是分开的”说法错误，选A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相变压器通常用于大型工业设备。 （ ） 【答案】错误 【解析】单相变压器通常用于家庭照明和小型电器，而不是大型工业设备。 22. 所有的变压器都可以用于将电压从高转换为低。 （ ） 【答案】错误 【解析】变压器能够升高或降低交流电压，但并非所有类型的变压器都仅限于降压，有些专门设计用于升压。 23. 变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成异频率的另一种电压等级的交流电。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器利用电磁感应改变交流电压等级，但不改变频率，因此不能将交流电变为异频率交流电，题干错误。 24. 变压器匝数多的一侧电流大，电压低。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比。匝数多的一侧电压高、电流小，因此题干错误。 25. 变压器是只能变换交流电，不能变换直流电。 【答案】正确 【解析】变压器依靠交变磁通感应电动势实现电压变换；直流磁通不变化，不能在副边感应电压，因此只能变换交流电。 26. 变压器的损耗越大，其效率就越低。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器输入功率一定时，损耗越大，有效输出功率越小，效率越低，因此判断正确。 27. 变压器可以改变电源的频率。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器只能改变交流电的电压，而不能改变电源的频率。电源的频率由发电机或电源设备决定。 28. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗基本不变。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器电压和频率不变时，主磁通基本恒定；铁耗主要取决于磁通和频率，因此从空载到满载基本不变，故判断正确。 29. 特殊变压器如自耦变压器不适用于大功率传输。 （ ） 【答案】错误 【解析】自耦变压器是特殊变压器的一种，它们在某些大功率传输及升降压场合中非常适用。 30. 自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。（ ） 【答案】正确 【解析】自耦变压器原、副边共用绕组，存在直接电气联系，不能实现安全隔离，故不能作为安全变压器使用。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 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。 【答案】166个，45.5A，3.03A 【解析】∵P灯=60W，cosφ=1∴个∴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） 32. 简述三相变压器的铁心和绕组。 【答案】铁心是三相变压器的磁路部分，由0.35mm 厚的硅钢片叠成。新型电力变压器铁心均采用高磁导率、低损耗的冷轧晶粒取向硅钢片制作，以降低损耗，提高变压器的效率。绕组是三相电力变压器的电路部分， 一般用绝缘纸包的扁铜线或扁铝线绕成。 【解析】三相变压器铁心构成磁路，采用0.35mm高磁导率、低损耗冷轧晶粒取向硅钢片叠制，以降低铁损；绕组构成电路，通常由绝缘纸包扁铜线或扁铝线绕制。 33. 论述自耦变压器的要点 【答案】22。（1）自耦变压器体积较小，可以节省材料降低损耗，不但可以降压，也可用于升压。（2）一次、二次绕组的电压不能接错， 一次、二次绕组的公共端接中性线，最好能接地。低压侧的电气设备也要具备高压侧的绝缘等级。（3）使用前，输出电压要调至零，接通电源后，慢慢转动手柄调节所需的电压。（4）安全照明变压器不允许采用自耦变压器，不宜作为安全电源来使用。 【解析】自耦变压器一次、二次绕组共用部分，材料少、体积小、损耗低，既可升压也可降压。但因原副边电气相连，接线及绝缘必须符合高压要求，公共端应接中性线并尽量接地；使用时先调零再通电调压，不能用于安全照明或安全电源。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电阻性负载，阻值为8Ω，要求输出电压在40~160V之间连续可调，由变压器供电，电网电压采用桥式可控整流电路，最小控制角为0，求：（1）变压器二次侧电压及变比；（2）最大控制角；（3）通过晶闸管的电流为7.5A时晶闸管的导通角。 【答案】（1）K=220/177.8=1.24 （2） （3） α=60°, θ=120° 【解析】电阻负载桥式可控整流满足。最大输出时，得，。最小输出时。当晶闸管电流为，，得，导通角。 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 $ 河北省（对口招生）考纲百套卷 第9卷 变压器 单元过关卷《电工电子技术与技能》电工电子技术与技能 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 双绕组变压器的绕组特点是（ ） A. 高压绕组匝数多，线径细 B. 低压绕组匝数多，线径细 C. 高压绕组匝数多，线径粗 D. 低压绕组匝数多，线径粗 2. 变压器的工作过程中，输入端的电能主要转换为哪种形式的能量？（ ） A. 热能 B. 光能 C. 动能 D. 电磁能 3. 如图所示电路，变压器的变压比K＝10，则电压表V的读数为（ ） A. 20V B. 2V C. 200V D. 0V 4. 变压器中起传递电能作用的是（ ） A. 电压 B. 电流 C. 主磁通 D. 漏磁通 5. 在变压器中，哪个参数决定了电压的升降比？（ ） A. 匝数比 B. 铁芯直径 C. 输入电压 D. 输出电流 6. 一台单相变压器U1N/U2N=220/110V，如果把一次侧接到110V的电源上运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 为零 7. 升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示。某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级的自耦线圈滑头P位于线圈中点，为第二级升流器，均为理想变压器，不计线路电阻。当采集负载R的电流值为输入端电流值的10倍时，则第二级升流器的匝数比为（ ） A. 1∶5 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 5∶1 8. 变压器的主要功能是什么？（ ） A. 改变交流电的电压 B. 改变直流电的电压 C. 储存电能 D. 消耗电能 9. 某理想单相变压器，N₁=1000匝，N₂=500匝，U₁=220V，副边负载电阻R=5Ω，则原边电流为（ ） A. 15.7A B. 11A C. 44A D. 4.4A 10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻为R，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ） A. 当S与a连接， 时，电流表的示数为0 B. 无论S与a或b相连，1s内电阻R上电流方向均改变100次 C. 将S由a拨向b后时，电压表示数将变为原来的一半 D. 将S由a拨向b后时，电阻R消耗的功率变为原来的2倍 11. 一个变压器的变压比为10：1，初级线圈匝数为500匝。如果次级线圈的电压为2V，那么初级线圈的电压是多少？（ ） A. 20V B. 50V C. 100V D. 200V 12. 变压器的主要功能是（ ） A. 升高电压 B. 降低电压 C. 变换电压和电流 D. 阻断电流 13. 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（ ） 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 D. 主磁通减小，而励磁电流增加 14. 如图，利用直流法测量单相变压器的同名端。1、2为原绕组的抽头，3、4为副绕组的抽头。当开关闭合时，直流电流表正偏。这说明______。 A. 1、3同名 B. 1、4同名 C. 1、2同名 D. 3、4同名 15. 一个变压器的变压比为5：1，初级线圈匝数为400匝。如果次级线圈中接入一个阻抗为8欧姆的负载，求这个负载在初级线圈中看到的阻抗是多少？（ ） A. 8欧姆 B. 32欧姆 C. 40欧姆 D. 160欧姆 16. 变压器副边负载增加时，变压器的铁耗（ ） A. 增大 B. 减少 C. 不变 D. 可能增加也可能减少 17. a、b和c、d分别为变压器一，二次侧的端子，当开关断开瞬间电流计指针偏转情况如图所示，则（ ） A. a与c为异名端 B. b与d为异名端 C. a与d为同名端 D. a与c为同名端 18. 在使用变压器时，为了减少能量损失，应该（ ） A. 增加线圈的匝数 B. 减少线圈的匝数 C. 增加铁芯的数量 D. 减少铁芯的数量 19. 变压器的外特性与负载的大小和性质有关，随负载的增大，对电容性负载来说，其端电压将（ ） A. 不变 B. 上升 C. 下降较小 D. 下降较多 20. 关于自耦调压器，下列说法错误的是（ ） A. 一、三次绕组是分开的 B. 公共端接中性线 C. 不能作安全变压器使用 D. 使用前输出电压要调零 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相变压器通常用于大型工业设备。 （ ） 22. 所有的变压器都可以用于将电压从高转换为低。 （ ） 23. 变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成异频率的另一种电压等级的交流电。（ ） 24. 变压器匝数多的一侧电流大，电压低。（ ） 25. 变压器是只能变换交流电，不能变换直流电。 26. 变压器的损耗越大，其效率就越低。（ ） 27. 变压器可以改变电源的频率。（ ） 28. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗基本不变。（ ） 29. 特殊变压器如自耦变压器不适用于大功率传输。 （ ） 30. 自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 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。 32. 简述三相变压器的铁心和绕组。 33. 论述自耦变压器的要点 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电阻性负载，阻值为8Ω，要求输出电压在40~160V之间连续可调，由变压器供电，电网电压采用桥式可控整流电路，最小控制角为0，求：（1）变压器二次侧电压及变比；（2）最大控制角；（3）通过晶闸管的电流为7.5A时晶闸管的导通角。 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 $