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12.3互感器与自耦变压器
1．自耦变压器被客运专线以及重载货运铁路等大容量负荷的供电广泛采用。图为一种自耦变压器的原理图，现将它作为升压变压器使用，且要使得用电器得到更高的电压，则应将（　　）
A．交流电源接在ab两个接线柱上，滑动触头P顺时针旋转
B．交流电源接在ab两个接线柱上，滑动触头P逆时针旋转
C．交流电源接在cd两个接线柱上，滑动触头P顺时针旋转
D．交流电源接在cd两个接线柱上，滑动触头P逆时针旋转
2．如图甲所示，一自耦变压器的原线圈与电压有效值不变的正弦交流电源相连接，副线圈上通过输电线接有1个灯泡L1，输电线等效电阻为R；如图乙所示，一最大阻值为R的滑动变阻器与电压有效值不变的正弦交流电源相连接，通过输电线接有1个与L1相同的灯泡L2，输电线等效电阻为R，电表均为理想电表，下列分析判断正确的是（　　）
A．当滑动触头P1向上匀速移动时，灯泡L1变亮
B．当滑动触头P2向上匀速移动时，灯泡L2变暗
C．当滑动触头P2向上匀速移动时，电流表A2的示数减小
D．当滑动触头P1向上匀速移动时，电流表A1的示数增大
3．如图甲所示为一种自耦变压器（可视为理想变压器）的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P处在某一位置，在BC间接一个理想交流电压表和一个电阻R，若AB间输入如图乙所示的交变电压，则（　　）
A．AB间输入电压的瞬时值u=220sinπt（V）
B．t=1×10-2s时，电压表的示数为零
C．滑动触头P顺时针转动时，电压表示数增大
D．滑动触头P逆时针转动时，AB间输入功率增大
4．如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，接在两根输电线的正中间，接在其中一根输电线上。输电线电阻不可忽略，若输电线电阻率相同，发电站端的理想升压变压器副线圈输出电压为，输出功率为，用户端理想降压变压器原线圈两端电压为，的原、副线圈匝数比为，的原、副线圈匝数比为，的示数为，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．的示数为
C．输电线总电阻为
D．输电效率约为96%
5．无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图所示，充电基座接上220V，50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（　　）
A．受电线圈之所以能够给手机电池充电是因为受电线圈发生了自感现象
B．220V，50Hz家庭用交流电电流方向每秒变化50次
C．受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V
D．基座线圈和受电线圈的匝数比为44:1
6．为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理．如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器．若电压互感器上下线圈的匝数比为1
000：1，电流互感器上下线圈的匝数比为1：100，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为10A，下列说法正确的是（　　）
A．两输电线的电压为220V
B．L2中的电流强度为10A
C．电路中输送的功率为2.2×108
W
D．两输电线间的电阻为22Ω
7．钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其工作部分主要由一只电流表和电流互感器组成。电流互感器铁心制成活动开口，且成钳形，用手柄来控制开合，图1图2为此电流表的实物图和内部结构图，则下列说法正确的是（　　）
A．测量电流时，需要断开电路将此钳形电流表串接在电路中
B．钳口是否闭合紧密对电流的测量值不会有影响
C．钳形电流表测电流时相当于降压变压器
D．如果通电导线在钳形口多绕几圈，则电流测量值会变大
8．2020年11月17~20日长春遭遇了一轮冻雨暴雪天气，致使多条供电线路停运，电力部门持续进行抢修除冰作业。针对高压输电线融冰有一种电流发热融冰法，就是增大高压电线内通入的电流使电线发热，利用电线自身的发热量使其外部冰层由内向外融化，达到融冰除冰的目的。为了监测高压线路融冰进展情况，技术人员通过如图所示的装置检测融冰线路。图中、是监测交流高压输电参数的互感器（均视为理想变压器），的原、副线圈匝数比为，、是交流电压表或交流电流表，其中交流电压表两端的电压为，高压线路输送的电功率是、电压是，则（　　）
A．是交流电压表
B．的原、副线圈匝数比为
C．通过交流电流表的电流为
D．绕制副线圈的导线应比原线圈的粗
9．测量大电流时需要用到电流互感器，图中电流互感器ab线圈匝数较少，工作时电流为Iab，cd线圈匝数较多，工作时电流为Icd，下列说法正确的是（　　）
A．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈细一些
B．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈粗一些
C．ab接MN、cd接PQ，，cd线圈粗一些
D．ab接PQ、cd接MN，，cd线圈细一些
10．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（
）
A．ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd
B．ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd
C．ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd
D．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd
11．如图所示，理想自耦变压器线圈均匀绕在圆环型铁芯上，a、b为线圈的始端和末端。为线圈的滑动触头，调节可以改变b、c间线圈的匝数。a、b两端接电压稳定的交流电源；指示灯L与一小段线圈并联；b、c间接入滑动变阻器R，调节可以改变R接入电路的阻值。开关S处于闭合状态，电压表为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）
A．仅向上滑动，a、b端输入功率变小
B．若断开开关S，指示灯L将熄灭
C．仅顺时针滑动，电压表示数变大
D．仅顺时针滑动，a、b端输入功率变小
12．一个理想的自耦变压器左端接交变电流，电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，两个灯泡的额定电压均为，两个电表均为理想交流电表，为定值电阻，不计导线的电阻。当开关断开时灯泡正常工作。则下列说法正确的是（　　）
A．此时变压器原、副线圈电流之比为
B．当自耦变压器的可动端顺时针转动时，定值电阻消耗的功率增大
C．闭合开关后，电压表示数变小，电流表示数变大
D．闭合开关后，将自耦变压器的可动端沿顺时针方向转动可使灯泡正常工作
13．如图，和是输电线，甲、乙是两个互感器（可视为理想变压器），其中的线圈匝数关系为：，电流表和电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
A．甲是电流互感器，乙是电压互感器
B．甲是电压互感器，乙是电流互感器
C．若V表示数为，则输电线两端的电压最大值为
D．若A表示数为，则通过输电线的电流有效值为
14．电压互感器是一种测量电路中电压的变压器。如图所示，电压互感器的原线圈匝数较多，并联在电路中，副线圈匝数较少，两端接在电压表上。则（　　）
A．电压互感器是一种降压变压器
B．电压互感器能测量稳恒直流电路的电压
C．电压互感器原、副线圈电流的频率相同
D．电压互感器副线圈的电流小于原线圈的电流
15．钳形电流表是一种测量交变电流的仪表，其工作原理如图所示。当通有交变电流的单匝导线从环形铁芯中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的交流电流表A指针会发生偏转。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n2=500
匝，当用该表测50
Hz的正弦式交变电流时，则（　　）
A．A表中通过的交变电流频率为100Hz
B．若A表中示数为50
mA时，导线中被测电流为25A
C．若导线中通10A的恒定电流时，A表的示数为20
mA
D．若只增大线圈匝数n2，则A表的示数将变小
16．如图（a）所示一理想自耦变压器，A、B端输入电压如图（b）所示，A1、A2和V1、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表，其示数分别用I1、I2、U1、U2表示，R为定值电阻，现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动，在P转动过程中，电流表和电压表均未超过其量程，下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是（
）
A．
B．
C．
D．
17．如图甲所示是家用台灯亮度调节原理图，理想自耦变压器的a、b间接入如图乙所示正弦交流电压.交流电流表A为理想电表，灯泡额定电压为15V、额定功率30W（设灯泡的电阻值保持不变），当P在c处时灯泡正常发光.下列描述正确的有
A．灯泡正常发光时变压器线圈的总匝数与c点下方的匝数之比为44∶3
B．当灯泡正常发光时电流表的读数为2A
C．将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入功率变小
D．将调压端的滑动触头P向下移动时，变压器的输入电压变小
18．电压互感器、电流互感器的主要功能是将高电压、大电流按比例变换成安全电压、电流，以方便测量。如图所示，在某一输电线路起始端接入电压互感器和电流互感器，它们的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:100，图中m、n表示电压表或电流表，已知电压表的示数为10V，电流表的示数为3A，则（　　）
A．m为电压表，n为电流表
B．m为电流表，n为电压表
C．线路输送电功率为30W
D．线路起始端的电压为10kV
19．如图所示，和是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的原副线圈电压比为200∶1，乙的原副线圈电流比为50∶1，并且已知加在电压表两端的电压为，通过电流表的电流为，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线的输送功率为
B．输电线的输送功率为
C．电压互感器原线圈导线比副线圈导线要粗
D．电流互感器原线圈导线比副线圈导线要粗
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．C
9．A
10．B
11．AD
12．CD
13．BD
14．AC
15．BD
16．AC
17．AC
18．AD
19．AD

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