第14卷 变压器的构造、种类及用途与理想变压器的作用 浙江省（单独招生考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 变压器的构造、种类及用途与理想变压器的作用 单元过关卷 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. 变压器的基本符号是由_____组成的。（ ） A. 三个线圈和电阻 B. 一个线圈和电容 C. 两个线圈和铁芯 D. 四个线圈和二极管 【答案】C 【解析】变压器主要由铁芯和两个线圈（初级线圈和次级线圈）构成，其基本符号也是体现这两个主要部分。 2. 下列属于变压器类型的是（ ） A. 电力变压器 B. 仪用变压器 C. 自耦变压器 D. 以上都是 【答案】D 【解析】电力变压器、仪用变压器、自耦变压器都属于常见的变压器类型。所以选择 D 选项。 3. 变压器的额定容量是指（ ） A. 变压器的最大输出功率 B. 变压器的最大输入功率 C. 变压器的最大输出电流 D. 变压器的最大输入电流 【答案】A 【解析】变压器的额定容量是指变压器能够承受的最大输出功率 4. 如图所示，这样的变压器称为（ ） A. 电压互感器 B. 自耦变压器 C. 电流互感器 D. 多绕组变压器 【答案】B 【解析】选项 A，电压互感器是一个带铁心的变压器，由一、二次绕组、铁心和绝缘组成，主要用于电压变换，其结构与图示不同。A错 选项 B，自耦变压器的特点是绕组的一部分兼作一次侧和二次侧，图中所示变压器有一个可滑动的触点来改变绕组匝数，从而改变输出电压，符合自耦变压器的特征。B对 选项 C，电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，结构与图示不同。C错 选项 D，多绕组变压器有多个独立的绕组，用于提供多个不同的电压输出，图中只有一个绕组带有滑动触点，不属于多绕组变压器。D错 5. 变压器的绕组通常采用哪种绕法（ ） A. 接法 B. 并联 C. 系统 D. 叠绕 【答案】D 【解析】变压器的绕组通常采用叠绕方式，以减小电磁感应损耗。 6. 组成变压器的磁路所使用的材料应是（ ） A. 相对磁导率约等于1的材料 B. 相对磁导率远远大于1的硬磁材料 C. 相对磁导率远远大于1的软磁材料 D. 相对磁导率远远大于1的矩磁材料 【答案】C 【解析】变压器铁心是交变磁通的通路，要求材料具有较高的相对磁导率和较小的矫顽力，以减小励磁电流及磁滞损耗。软磁材料容易被磁化和退磁，适合在交变磁场中工作，因此应选相对磁导率远大于1的软磁材料。 7. 变压器铁心的材料是（ ） A. 矩磁性材料 B. 硬磁性材料 C. 软磁性材料 D. 逆磁性材料 【答案】C 【解析】变压器铁心中的磁通随交流电周期性变化，铁心材料应当容易磁化和退磁，并具有较高的磁导率和较小的磁滞损耗。软磁性材料符合这些要求，因此变压器铁心通常采用硅钢片等软磁性材料制成。 8. 小型变压器绕组分接头的作用是（ ）​ A. 散热​ B. 固定绕组​ C. 改变匝数比​ D. 绝缘​ 【答案】C 【解析】绕组设置分接头后，可以选择接入不同的绕组匝数，从而改变原、副绕组的有效匝数比。根据理想变压器关系，匝数比改变后，输出电压也会相应改变。因此分接头的作用是改变匝数比。 9. 变压器的铁心一般分为________和壳式两类。（ ） A. 圆式 B. 角式 C. 心式 D. 球式 【答案】C 【解析】变压器的铁心一般分为心式和壳式两类。故C正确。 10. 变压器的主要功能是什么（ ） A. 改变电压 B. 改变电流 C. 改变电阻 D. 改变功率 【答案】A 【解析】变压器利用电磁感应原理，在交流频率基本不变的情况下，按照原、副绕组匝数比升高或降低电压。虽然变压器工作时电流和等效阻抗也会随之变换，但其最主要、最基本的功能是改变交流电压。 11. 在变压器中，一般情况下，一次线圈与二次线圈的匝数比是（ ） A. 一次线圈匝数大于二次线圈 B. 一次线圈匝数小于二次线圈 C. 一次线圈与二次线圈匝数相等 D. 无法确定 【答案】B 【解析】一般情况下，一次线圈匝数小于二次线圈，以降低电压 12. 如图所示的操作是（ ） A. 测线圈的电阻值 B. 测变压器绕组的电阻值 C. 用万用表检测绝缘电阻 D. 用兆欧表检测变压器绝缘电阻 【答案】D 【解析】兆欧表用于测量绕组对铁心、绕组对外壳以及不同绕组之间的绝缘电阻，其测量结果通常以兆欧为单位。普通万用表主要用于测量一般电阻，不能提供规定的绝缘测试电压，不能替代兆欧表进行变压器绝缘电阻检测。因此图示操作为用兆欧表检测变压器绝缘电阻。 13. 一台变压器在维修时不慎铁心截面减小了，在其它参数不变的情况下，空载电流与铜损耗将（ ） A. 空载电流、铜损耗都减小 B. 空载电流、铜损耗都增大 C. 空载电流增大、铜损耗减小 D. 空载电流增大、铜损耗不变 【答案】B 【解析】在电源电压、频率和绕组匝数不变时，铁心中的最大磁通基本不变。铁心截面积减小会使磁通密度增大，铁心更容易趋于磁饱和，励磁电抗下降，因而空载电流增大。绕组电阻不变时，铜损耗满足，空载电流增大会使铜损耗增大，因此选择B。 14. 如果将变压器原边绕组的匝数增加一倍，而所加电压保持不变，那么空载电流的变化情况是（ ） A. 也增加一倍 B. 减小为原来的 C. 增加两倍 D. 减少一半 【答案】B 【解析】在铁心未饱和、磁路参数近似不变时，原边励磁电感与绕组匝数的平方成正比，即。电压和频率不变时，空载励磁电流近似与励磁电感成反比，即。原边匝数增加一倍后，励磁电感约变为原来的4倍，空载电流约减小为原来的，因此选择D。 15. 一台变压器原、副绕组电压为，若副绕组接一电阻，则从原绕组看进去的等效电阻是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】理想变压器的电压比等于匝数比，即。副边负载折算到原边的等效电阻为，因此选择D。 16. 如图所示，1、2和3、4分别为变压器原、副边绕组的接线端，合上开关瞬间，若毫安表向负方向偏转，则下列说法正确的是（多选）（ ） A. 1和3为同名端 B. 1和4为同名端 C. 不能依此确定同名端 D. 2和4为同名端 【答案】B 【解析】合上开关的瞬间，原边电流由零开始增大，铁心中的磁通随之变化，并在副边绕组中产生瞬时感应电动势。根据图示电源接法、毫安表接法和负偏方向，利用楞次定律判断可知，端子1与端子4的瞬时极性相同，因此1和4为同名端。每个绕组的另一端也相互同名，所以2和3同样为同名端。故B正确。 17. 变压器的额定电压包括初级额定电压和（ ） A. 次级额定电压 B. 绕组 C. 铁心 D. 次级额定电流 【答案】A 【解析】变压器的额定电压包括初级额定电压和次级额定电压。绕组和铁心属于变压器的结构组成部分，不属于电压额定值；次级额定电流虽然也是变压器的重要额定参数，但不属于额定电压。因此选择A。 18. 变压器的绕组中为什么需要考虑匝数（ ） A. 提高效率 B. 降低损耗 C. 提高输出电压 D. 控制电流 【答案】A 【解析】绕组的匝数比可以影响变压器的变比，进而影响输出电压与输入电压的比值，从而影响功率传输效率。 19. 降压变压器能够输出较大的（ ） A. 电压 B. 电流 C. 阻抗 D. 功率 【答案】B 【解析】降压变压器的副边电压低于原边电压。理想变压器输入功率与输出功率相等，即。在传输功率一定时，副边电压降低，副边电流相应增大，因此降压变压器能够输出较大的电流。 20. 关于变压器，下列说法中正确的是（ ） A. 变压器可以转变直流电的电压，并且转变效果和交流电相同 B. 变压器不能转变直流电的电压 C. 变压器可以转变直流电的电压，但转变效果不如交流电好 D. 变压器可以转变直流电的电压，并且转变效果比交流电好 【答案】B 【解析】变压器不能转变直流电的电压。故B正确。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 变压器低压绕组的导线一定比高压绕组的导线粗。（ ） 【答案】错误 【解析】对同一台双绕组变压器，在额定容量一定时，低压侧额定电流通常大于高压侧额定电流，因此在相近电流密度和散热条件下，低压绕组所需的导体总截面积通常更大。但实际绕组可采用多股线、多根并绕或不同电流密度设计，单根导线不一定比高压绕组导线粗。原题使用“一定”过于绝对，故判断为错误。 22. 变压器的铁芯主要作用是产生电流。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器的铁芯主要作用是集中和传导磁场，而不是产生电流。 23. 变压器的铁心材料用硅钢片叠装而成，目的是为了防止铜耗。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器铁芯用硅钢片叠装而成主要是为了减小涡流损耗。铜耗是指变压器绕组（由铜导线制成）由于存在电阻，当电流通过时产生的热损耗，与铁芯材料使用硅钢片叠装无关。故表述错误。 24. 变压器的额定二次侧电压是指变压器空载时，一次侧绕组加上额定电压后，二次侧两端的电压值。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器的额定二次侧电压，是一次侧施加额定频率的额定电压、二次侧处于空载状态时，二次侧端子间测得的电压。负载运行时由于绕组电阻和漏抗会产生内部压降，二次侧端电压通常会偏离该额定值。因此题干表述正确。 25. 线圈的铁心不是整块金属,而是许多薄硅钢片叠压而成,这是为了节约金属材料。（ ） 【答案】错误 【解析】这种说法不正确。线圈的铁心由许多薄硅钢片叠压而成，不是为了节约金属材料，而是为了减小涡流。硅钢片彼此绝缘，能有效阻碍涡流的产生，从而减少能量损耗，提高电磁设备的效率。 26. 在工作时，与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的绕组称为二次绕组。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器绕组的一次、二次名称是按能量输入和输出关系划分的。工作时接交流电源、从电源吸收电能的绕组称为一次绕组；与负载相连、向负载输出电能的绕组称为二次绕组。因此题干表述正确。 27. 变压器的额定容量是指一次绕组的最大视在功率。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器的额定容量是指二次绕组的最大视在功率。故错误。 28. 一个理想变压器处于正常工作状态中，原副线圈中相同的物理量有交流电的频率、磁通量变化率和电功率。（ ） 【答案】正确 【解析】理想变压器的原、副绕组由同一交变主磁通交链，所以两侧交流电的频率相同，交链磁通及其变化率也相同。理想变压器不计铜损耗、铁损耗和漏磁损耗，输入功率等于输出功率，即。因此题干所列物理量在理想条件下相同。 29. 变压器是依据电磁感应原理工作的。（ ） 【答案】正确 【解析】一次绕组接入交流电源后产生交变电流，并在铁心中建立交变磁通；交变磁通同时交链一次、二次绕组，根据电磁感应定律在两绕组中产生感应电动势，从而实现能量传递和电压变换。因此变压器依据电磁感应原理工作。 30. 仅增大变压器输入电压，就一定能使输出电流增大。（ ） 【答案】错误 【解析】理想变压器的输出电压会随输入电压按匝数比变化，但输出电流还取决于负载阻抗和负载是否接通。例如二次侧开路时，即使输入电压增大，输出电流仍近似为零；负载性质发生变化时，输出电流也不一定增大。因此仅增大输入电压不能保证输出电流一定增大，题干说法错误。 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 如图所示为一实际变压器电路，在一次侧绕组加上适当的交流电压后，将可变电阻的滑片向上移动时，试说明各电表的读数如何变化。 【答案】电流表A1、A2减小，电压表V增大。 【解析】按图示接法，可变电阻滑片向上移动后，接入负载回路的电阻增大，二次侧负载电流减小，因此电流表A2的示数减小。负载电流减小时，折算到一次侧的负载电流分量也减小，所以一次侧电流表A1的示数减小。实际变压器内部存在绕组电阻和漏抗，二次侧电流减小后内部电压降减小，二次侧端电压回升，因此电压表V的示数增大。 32. 某变压器输入的正弦交流电压最大值为220V，另有一负载R，当它接到22V的直流电源上时，消耗功率为P，若将它与上述变压器的二次绕组相连，消耗功率为0.5P，求此变压器的初、次级匝数比。 【答案】10 【解析】由题意可知，一次绕组两端电压的有效值， 联立解得此变压器的初、次级匝数比。 33. 小型电站中发电机的端电压是250V，输出功率为75kW，输电线的电阻是0.5Ω。 （1）如果直接用250V低压输电，计算用户所得的电压、功率，并求线路的输电效率； （2）如果电站用匝数比为的变压器提高电压后，经同样线路输电，再用适当变压比的变压器降低电压，供给用户。为了使用户正常用电，所用降压变压器的变压比应是多大？（变压器可认为是理想的。） 【答案】（1）100V，30kW，40% （2）用11.3 【解析】本题主要考查变压器在输供电系统中的应用。 （1 ）低压输电的线路如图2-10-6（a）所示。线路中的电流。 输电线上的电压降和损耗的电功率分别为 用户得到的电压和电功率分别为：远小于用户所需的额定电压220V，所以用电器不能正常工作。 因此，低压输电时，线路的输电效率仅有： （2 ）高压输电线路如图2-10-6（b）所示。 匝数为的升压变压器，次级输出电压，输出功率仍为75kW。 输电线中的电流以及输电线上的电压降和损耗的电功率分别为 所以，降压变压器的初级电压： 为了正常用电，即获得220V电压，所用降压变压器的变压比应是 用户所获的电功率： 因此，高压输电时，线路的输电效率： 将高压输电和低压输电相比较可知，输电线上的功率损耗是，充分说明远距离输电必须用高电压输出。 34. 变压器的用途是什么？ 【答案】变压器可以用来变换电压、变换电流、变换电阻、改变相位。 【解析】变压器利用电磁感应在交流电路之间传递电能或信号。根据匝数比可以升高或降低交流电压，同时相应变换电流；负载还可以按匝数比的平方折算，实现阻抗变换。通过特定绕组连接方式或专用移相变压器还可改变输出电压的相位。此外，隔离变压器还可用于电气隔离。题目所列变换电压、电流、阻抗和改变相位均可作为变压器的用途。 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 $ 浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 变压器的构造、种类及用途与理想变压器的作用 单元过关卷 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. 变压器的基本符号是由_____组成的。（ ） A. 三个线圈和电阻 B. 一个线圈和电容 C. 两个线圈和铁芯 D. 四个线圈和二极管 2. 下列属于变压器类型的是（ ） A. 电力变压器 B. 仪用变压器 C. 自耦变压器 D. 以上都是 3. 变压器的额定容量是指（ ） A. 变压器的最大输出功率 B. 变压器的最大输入功率 C. 变压器的最大输出电流 D. 变压器的最大输入电流 4. 如图所示，这样的变压器称为（ ） A. 电压互感器 B. 自耦变压器 C. 电流互感器 D. 多绕组变压器 5. 变压器的绕组通常采用哪种绕法（ ） A. 接法 B. 并联 C. 系统 D. 叠绕 6. 组成变压器的磁路所使用的材料应是（ ） A. 相对磁导率约等于1的材料 B. 相对磁导率远远大于1的硬磁材料 C. 相对磁导率远远大于1的软磁材料 D. 相对磁导率远远大于1的矩磁材料 7. 变压器铁心的材料是（ ） A. 矩磁性材料 B. 硬磁性材料 C. 软磁性材料 D. 逆磁性材料 8. 小型变压器绕组分接头的作用是（ ）​ A. 散热​ B. 固定绕组​ C. 改变匝数比​ D. 绝缘​ 9. 变压器的铁心一般分为________和壳式两类。（ ） A. 圆式 B. 角式 C. 心式 D. 球式 10. 变压器的主要功能是什么（ ） A. 改变电压 B. 改变电流 C. 改变电阻 D. 改变功率 11. 在变压器中，一般情况下，一次线圈与二次线圈的匝数比是（ ） A. 一次线圈匝数大于二次线圈 B. 一次线圈匝数小于二次线圈 C. 一次线圈与二次线圈匝数相等 D. 无法确定 12. 如图所示的操作是（ ） A. 测线圈的电阻值 B. 测变压器绕组的电阻值 C. 用万用表检测绝缘电阻 D. 用兆欧表检测变压器绝缘电阻 13. 一台变压器在维修时不慎铁心截面减小了，在其它参数不变的情况下，空载电流与铜损耗将（ ） A. 空载电流、铜损耗都减小 B. 空载电流、铜损耗都增大 C. 空载电流增大、铜损耗减小 D. 空载电流增大、铜损耗不变 14. 如果将变压器原边绕组的匝数增加一倍，而所加电压保持不变，那么空载电流的变化情况是（ ） A. 也增加一倍 B. 减小为原来的 C. 增加两倍 D. 减少一半 15. 一台变压器原、副绕组电压为，若副绕组接一电阻，则从原绕组看进去的等效电阻是（ ） A. B. C. D. 16. 如图所示，1、2和3、4分别为变压器原、副边绕组的接线端，合上开关瞬间，若毫安表向负方向偏转，则下列说法正确的是（多选）（ ） A. 1和3为同名端 B. 1和4为同名端 C. 不能依此确定同名端 D. 2和4为同名端 17. 变压器的额定电压包括初级额定电压和（ ） A. 次级额定电压 B. 绕组 C. 铁心 D. 次级额定电流 18. 变压器的绕组中为什么需要考虑匝数（ ） A. 提高效率 B. 降低损耗 C. 提高输出电压 D. 控制电流 19. 降压变压器能够输出较大的（ ） A. 电压 B. 电流 C. 阻抗 D. 功率 20. 关于变压器，下列说法中正确的是（ ） A. 变压器可以转变直流电的电压，并且转变效果和交流电相同 B. 变压器不能转变直流电的电压 C. 变压器可以转变直流电的电压，但转变效果不如交流电好 D. 变压器可以转变直流电的电压，并且转变效果比交流电好 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 变压器低压绕组的导线一定比高压绕组的导线粗。（ ） 22. 变压器的铁芯主要作用是产生电流。（ ） 23. 变压器的铁心材料用硅钢片叠装而成，目的是为了防止铜耗。（ ） 24. 变压器的额定二次侧电压是指变压器空载时，一次侧绕组加上额定电压后，二次侧两端的电压值。（ ） 25. 线圈的铁心不是整块金属,而是许多薄硅钢片叠压而成,这是为了节约金属材料。（ ） 26. 在工作时，与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的绕组称为二次绕组。（ ） 27. 变压器的额定容量是指一次绕组的最大视在功率。（ ） 28. 一个理想变压器处于正常工作状态中，原副线圈中相同的物理量有交流电的频率、磁通量变化率和电功率。（ ） 29. 变压器是依据电磁感应原理工作的。（ ） 30. 仅增大变压器输入电压，就一定能使输出电流增大。（ ） 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 如图所示为一实际变压器电路，在一次侧绕组加上适当的交流电压后，将可变电阻的滑片向上移动时，试说明各电表的读数如何变化。 32. 某变压器输入的正弦交流电压最大值为220V，另有一负载R，当它接到22V的直流电源上时，消耗功率为P，若将它与上述变压器的二次绕组相连，消耗功率为0.5P，求此变压器的初、次级匝数比。 33. 小型电站中发电机的端电压是250V，输出功率为75kW，输电线的电阻是0.5Ω。 （1）如果直接用250V低压输电，计算用户所得的电压、功率，并求线路的输电效率； （2）如果电站用匝数比为的变压器提高电压后，经同样线路输电，再用适当变压比的变压器降低电压，供给用户。为了使用户正常用电，所用降压变压器的变压比应是多大？（变压器可认为是理想的。） 34. 变压器的用途是什么？ 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 $