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第十一章交变电流传感器

核心素养提升(十一)

特殊变压器问题

1.如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输入电压

U₁保持不变，降压变压器原、副线圈的匝数比为200:1,输电线路总电阻r=20

Ω.为了安全测量输电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原、副线圈匝数比分别是200:1、1:20,其中电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,以上变压器均为理想变压器.下列判断正确的是(C)

A.图中a为电流表，b为电压表

B.用户端的电压U₄为220V

C.输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%

D.若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小

【解析】对变压器甲、乙的连接方式分析可知，甲为电压互感器，乙为电流

互感器，A错误；由变压器甲可知U₂=200×220V=44000V,由变压器乙可知

I=5×20A=100A,则U₃=U₂—I₂r=42000V,用端的电压V=210

V,B错误；输电线路上损耗的功率约占输电总功率的C正确；若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则电流表示数变大，D错误.

为理想电压表.下列说法正确的是(C)

A.若P不动，F向下滑动时，V₁、V₂示数都变小

B.若P不动，F向上滑动时，灯泡消耗的功率变小

C.若F不动，P向上滑动时，灯泡消耗的功率变大

D.若F不动，P向下滑动时，V₁、V₂示数都变大

2.如图所示为一理想自耦式变压器，原线圈两端加220V交流电，V₁、V₂

【解析】根据题图中理想自耦式变压器原理可知原线圈电压恒为220则

V₁示数不变.若P不动，F向下滑动时，根据,n2减小，可知U₂减小，V₂

示数也会减小.反之，F向上滑动时V₂示数增加，则副线圈中电

流I₂增大.根据PL=BRL可知灯泡消耗的功率变大，A、B错误.若F不动，P向上滑动时，U₂不变，滑动变阻器阻值减小，副线圈中电流增大，灯泡消耗的功率会增大，P向下滑动时，V₁示数不变，V₂示数变大，C正确、D错误.

3.无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用.地下铺设供电的送电线

圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图甲所示.送电线圈和受电线圈匝数比为n₁:n₂=4:1.当送电线圈接上图乙中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A.不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是(B)

蓄电池地面供车身底部电装置感应装置

甲

t/s

A.受电线圈的电流方向每秒改变50次

B.送电线圈的输入功率为110W

C.受电线圈的输出电压为50√2V

D.送电线圈的输入电压为220√2v

A=0.5A,送电线圈的输入功率为P=220×0.5W=110W,B正确、D错误；对

受电线圈的输出电压分析有,得U=55V,C错误.

【解析】受电线圈的电流频率与送电线圈中的电流频率相同，即为

50Hz,一个周期内电流方向改变2次，所以每秒电流方向改变100次，A错误；

220V,受电线圈中的电流为2A,可得送电线圈中的电流大小为

根据图乙可知送电线圈上正弦交流电的有效值为

为1:100,交流电压表的示数为100V,

A.b是交流电压表

B.T₂的原、副线圈匝数比为100:1

C.高压线路输送的电流为1A

D.高压线路输送的电功率为220kW

4.如图所示，T₁、T₂是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流

电压表或交流电流表.若高压输电线间的电压为220kV,T₁的原、副线圈匝数比

交流电流表的示数为1A,则(A)

【解析】右侧的互感器原线圈并联在高压线上，b是交流电压表，A正确；

若高压输电线间的电压为220kV,副线圈交流电压