单选题
279、变压器二次电流增加时,一次侧电流( )。
A
减少;
B
不变;
C
随之增加;
D
不一定变;
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查变压器的基本工作原理,核心知识点是变压器的磁动势平衡原理和能量守恒关系。
解析如下:
变压器在正常运行时,忽略励磁电流和各种损耗,一次绕组与二次绕组通过共同的主磁通耦合。根据安培环路定律和磁动势平衡原理,稳态下一次侧产生的磁动势(N₁I₁)与二次侧产生的反向磁动势(N₂I₂)应基本抵消,以维持主磁通近似恒定(由一次侧电压和频率决定)。即:
N₁I₁ ≈ N₂I₂
由此可得电流比近似满足:
I₁ / I₂ ≈ N₂ / N₁ = 1 / k(k为变比,k = N₁/N₂)
该式表明:一次电流I₁与二次电流I₂成正比关系。当负载增大导致二次电流I₂增加时,为维持主磁通不变(因一次电压U₁和频率f基本不变,Φₘ ∝ U₁/f),一次侧必须相应增大电流I₁,以提供足够的磁动势来平衡二次侧增大的去磁磁动势。
此外,从能量守恒角度分析:理想变压器有P₁ = P₂,即U₁I₁cosφ₁ ≈ U₂I₂cosφ₂。当二次电流I₂增大、负载功率需求上升时,若U₁、U₂及功率因数基本不变,则一次电流I₁必然随之增大,以满足输入功率匹配输出功率的要求。
因此,二次电流增加时,一次侧电流随之增加。
选项分析:
A:减少——错误,违背磁动势平衡与能量守恒;
B:不变——错误,仅在空载或理想无负载变化时成立,不符合题干“二次电流增加”的动态条件;
C:随之增加——正确,符合变压器基本电磁关系;
D:不一定变——错误,在常规稳态运行条件下,该变化具有确定性(忽略暂态及极端非线性情况,本题属基础原理考查,不考虑特殊异常工况)。
综上,正确答案为C。
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