《2022年交变电流知识点.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年交变电流知识点.docx(33页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点第一单元 沟通电的产生及变化规律 一沟通电大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流;其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流,正弦式电流产生于在匀强电场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里,线圈每转动一周,感 应电流的方向转变两次;二正弦沟通电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动1当从图 122 即中性面位置开头在匀强磁场中匀速转动时,是正弦函数:即e=msin t, i Imsin t 线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数 t 是从该位置经t 时间线框转过的角度; t 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角;是
2、线框面与中性面的夹角2当从图位置开头计时:就:e=mcos t , i Imcos t B 的夹角;此时V、B 间夹 t 是线框在时间t 转过的角度;是线框与磁感应强度角为( /2 一 t )3对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BS ; 对于 n 匝面积为 S的线圈来说Em=nBS ;对于总电阻为 R 的闭合电路来说Im=EmR三几个物理量1中性面:如下列图的位置为中性面,对它进行以下说明:(1)此位置过线框的磁通量最多(2)此位置磁通量的变化率为零所以 e= msin t=0, i Imsin t=0 (3)此位置是电流方向发生变化的位置,详细对应图中的 t2,t4时刻,因而沟通电完成一次
3、全变化中线框两次过中性面,电流的方向转变两次,频率为 50Hz 的沟通电每秒方向转变 100 次2沟通电的最大值:m B S 当为 N 匝时 m NB S (1) 是匀速转动的角速度,其单位肯定为弧度秒,每秒转数,单词 round 是圆,回合)nad/s (留意 rad 是 radian 的缩写, round/s 为(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度 B 在同始终线上(3)最大值对应图中的 t 1、t2时刻,每周中显现两次3瞬时值 e= msin t, iImsin t 代入时间即可求出 不过写瞬时值时, 不要遗忘写单位, 如 m=220 2 V, =100 ,就 e=2
4、20 2 sin100 tV,不行遗忘写伏,电流同样如此4有效值: 为了度量沟通电做功情形人们引入有效值,它是依据电流的热效应而定的就是分别用沟通电,直流电通过相同阻值的电阻,在相同时间内产生的热量相同,就直流电的值为沟通电的有效值(1)有效值跟最大值的关系m=2 U有效 , Im=2 I有效(2)伏特表与安培表读数为有效值(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值5周期与频率:沟通电完成一次全变化的时间为周期;每秒钟完成全变化的次数叫沟通电的频率单位 1/ 秒为赫兹(Hz)名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名
5、师总结 优秀学问点一、关于沟通电的变化规律【例 1】如下列图,匀强磁场的磁感应强度 B=05T,边长 L=10cm 的正方形线圈 abcd 共 100 匝,线圈电阻 r 1 ,线圈绕垂直与磁感线的对称轴 OO/匀速转动, 角速度为 2 rads,外电路电阻 R4 ,求:(1)转动过程中感应电动势的最大值(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过 60 0 时的即时感应电动势(3)由图示位置转过 60 0 角时的过程中产生的平均感应电动势(4)沟通电电表的示数(5)转动一周外力做的功(6)1 周期内通过 6R 的电量为多少?二、表征沟通电的物理量【例 1】. 沟通发电机的转子由B S 的位置开
6、头匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈0.5 0.6 t/s 转过 30 时沟通电压的即时值为V;i/A 【例 2】 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右;求该沟通电3 的有效值 I;O 0.2 0.3 【例 3】如下列图,(甲)和(乙)所示的电流最大值相等的方波沟通电流和正弦沟通电流,就这两个电热器的电功率之比PaPb= )-6 【例 4】如图表示一交变电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值是(A 52 A; B5A; C 352 A ; D3 5A 三、最大值、平均值和有效值的应用1、正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、即时值和平均值的区分;以电动势为
7、例:最大值用 Em 表示,有效值用 E表示,即时值用 e 表示,平均值用 E 表示; 它们的关系为: E=Em/ 2 ,e=Emsin t ;平均值不常用,必要时要用法拉第电磁感应定律直接求:E n;切记 E E 1 E 2;特殊要注t 2意,有效值和平均值是不同的两个物理量,有效值是对能的平均结果,平均值是对时间的平均值;在一个周期内的前半个周期内感应电动势的平均值为最大值的 2/ 倍,而一个周期内的平均感应电动势为零;2、 我们求沟通电做功时,用有效值,求通过某一电阻电量时肯定要用电流的平均值沟通电,在不同时间内平均感应电动势,平均电流不同考虑电容器的耐压值时就要用最大值;3、 交变电流的
8、有效值是依据电流的热效应规定的:让沟通和直流通过相同阻值的电阻,假如它们在相同的时间内产生的热量相等,就把这始终流的数值叫做这一沟通的有效值;只有正弦交变电流 的有效值才肯定是最大值的 2 /2 倍;通常所说的交变电流的电流、电压;沟通电表的读数;沟通电器的额定电压、额定电流;保险丝的熔 断电流等都指有效值;名师归纳总结 (3)生活中用的市电电压为,其最大值为2202 V=311V(有时写为310V),频率为50HZ,所以其第 2 页,共 21 页电压即时值的表达式为u=311sin314tV;【例】 .沟通发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角-
9、 - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 速度为 ,线圈内电阻为r,外电路电阻为名师总结优秀学问点90 到达虚线位置过程中,R;当线圈由图中实线位置匀速转动求:通过 R 的电荷量 q 为多少? R 上产生电热 QR为多少?外力做的功 W 为多少?分 析: 由 电 流 的 定 义,计 算 电 荷 量 应 该 用 平 均 值:即q tI ,而 I E n nBS , q nBS,这里电流和电动势都必需要用平均值,不能用有效R r t R r t R r R r ;Q 求 电 热 应 该 用 有 效 值 , 先 求 总 电 热Q, 再 按 照 内 外 电 阻 之 比
10、求R 上 产 生 的 电 热QR;I2RrtE2r2nBSr242 nB2S2,QRRrQ42 nB2S2RR2R2RrRRr2;这里的电流必需要用有效值,不能用平均值、最大值或瞬时值;名师归纳总结 依据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电能转化为内能,第 3 页,共 21 页 ;因此 W=Q4n2B2S2;肯定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能;Rr- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点试题展现1. 如图 a 所示,一矩形线圈 abcd 放置在匀 强磁场 中,并绕过 ab、cd 中点的轴 OO 以
11、角速度 逆时针匀速转动;如以线圈平面与磁场夹角45 时(如图 b)为计时起点,并规定当电流自 a 流向 b 时电流方向为正;就以下四幅图中正确选项2小型沟通发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动;产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如下列图, 此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,以下说法正确的是A交变电流的周期为 0.125 B交变电流的频率为 8Hz C交变电流的有效值为 2 A D交变电流的最大值为 4A 3.( 12 分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数 n 100,穿过每匝线圈的磁通量 随时间按正弦
12、规律变化,如下列图,发电机内阻 r 5 . 0,外电路电阻 R 95,已知感应电动势的最大值Em n,其中 m为穿过每匝线圈磁通量的最大值,求串联在外电路中的沟通电流表(内阻不计)的读数;74如下列图, 矩形线圈边长为ab=20cm,ab=10cm,匝数 N=100 匝,磁场的磁感强度B=0.01T;当线圈以 50r/s 的转速从图示位置开头逆时针匀速转动,求:(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点(2)从线圈开头转起动,经0.01s 时感应电动势的瞬时值;5通过
13、某电阻的周期性交变电流的图象如右;求该沟通电的有效值 I;6一根电阻丝接入 100v 的直流电, 1min 产生的热量为 Q,同样的电阻丝接入正弦交变电压,2min 产生的热量为 0.5Q,那么该交变电压的最大值为() A 、50v B、 100v C、50 2 v D、50 3 v7沟通发电机转子有 n 匝线圈,每匝线圈所围面积为 S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为 ,线圈内电阻为 r,外电路电阻为 R;当线圈由图中实线位置匀速转动 90o到达虚线位置过程中,求:通过 R的电荷量 q 为多少? R上产生电热 QR为多少?外力做的功 W 为多少?8. 内阻不计的沟通发电机产生电动
14、势 E=10sin50 t V ,接有负载电阻 R=10 , 现把发电机的转速提高一倍,就A 负载两端电压的有效值将变为 28.2V B 沟通电的频率将变为 100Hz C 负载消耗的功率将变为 20w D 负载消耗的功率将变为 40w 感抗与容抗一、 . 正弦沟通电的图像1.任何物理规律的表达都可以有表达式和图像两种方法,沟通电的变化除用瞬时值表达式外,也可以用图像来进行表述.其主要结构是横轴为时间t 或角度 ,纵轴为感应电动势E、沟通电压 U 或沟通电流I. 正弦沟通电的电动势、电流、电压图像都是正弦或余弦 曲线;交变电流的变化在图象上能很直观地表示出来,例如右图所示可以判定出产生这交变电
15、流的线圈是垂直于中性面位置时开头计时的,表达式应为 e = Emcos t,图象中 A、B、C 时刻线圈的位置 A、B 为中性面, C 为线圈平面平行于磁场方向;2.在图像中可由纵轴读出沟通电的最大值,圈转过的角度 = t. 由横轴读出沟通电的周期或线3.由于穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势随时间变化的函数关系是互余的,因此利用这个关系也可以争论穿过线圈的磁通量等问题 . 二、电感和电容对沟通电的作用电阻对沟通电流和直流电流一样有阻碍作用,电流通过电阻时做功而产生热效应;电感对沟通电流有阻碍作用,大小用感抗来表示, 感抗的大小与电感线圈及交变电流的频率有关;电容对沟通电流有阻碍作用,大小用容
16、抗来表示, 容抗的大小与电容及交变电流的频率有关;1.电感对交变电流的阻碍作用在沟通电路中, 电感线圈除本身的电阻对电流有阻碍作用以外,由于自感现象, 对电流起着阻碍作用; 假如线圈电阻很小, 可忽视不计, 那么此时电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗 XL来表示;名师归纳总结 由于交变电流大小和方向都在发生周期性变化,因而在通过电感线圈时,线圈上匀产生第 5 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结优秀学问点L自感电动势,自感电动势总是阻碍沟通电的变化;又由于自感电动势的大小与自感系数和电流的变化率有关,所以自感系数的大小和交变电流
17、频率的高低打算了感抗的大小;关系式为:XL=2 f L 此式说明线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,电感对交变电流的作用就越大,感抗也就越大;自感系数很大的线圈有通直流、阻沟通的作用, 自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用 . 电感线圈又叫扼流圈,扼流圈有两种:一种是通直流、阻沟通的低频扼流圈;另一种是 通低频、阻高频的高频扼流圈;2.电容器对交变电流的阻碍作用 直流电流是不能通过电容器的,但在电容器两端加上交变电压时,通过电容器的充放 电,即可实现电流“ 通过” 电容器;这样,电容器对交变电流的阻碍作用就不是无限大了,而是有肯定的大小,用容抗XC来表示电容器阻碍电流作用的大小,容抗的
18、大小与交变电流的频率和电容器的电容有关,关系式为:XC21. fC此式说明电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容对电流的阻碍作用越小,容 抗也就越小;由于电容大的电容器对频率高的沟通电流有很好的通过作用,因而可以做成高频旁路 电容器,通高频、阻低频;利用电容器对直流的阻挡作用,可以做成隔直电容器,通沟通、阻直流;电容的作用不仅存在于成形的电容器中,也存在于电路的导线、元件及机壳间,当交流电频率很高时,电容的影响就会很大.通常一些电器设备和电子仪器的外壳会给人以电击的感觉,甚至能使测试笔氖管发光,就是这个缘由 . 1、沟通电图象的应用【例 3】一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定
19、轴转动,线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图,下面说法中正确选项:(CD)A、t1时刻通过线圈的磁通量为零;B、t2时刻通过线圈的磁通量的肯定值最大;C、t 3时刻通过线圈的磁通量的肯定值最大;D、每当 e 变换方向时,通过线圈的磁通量肯定值为最大;解析: t1、 t 3 时刻线圈中的感应电动势 0,即为线圈经过中性面的时刻,此时线圈的磁通量为最大,但磁通量的变化率却为零,所以选项 A 不正确; t2 时刻 一 Em,线圈平面转至与磁感线平行, 此时通过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率却为最大,故 B 也不正确 每当 e 的方向变化时,也就是线圈经过中性面的时刻,通过线圈的磁通量的肯
20、定值都为最大,故 D 正确小结:对物理图象总的把握要点一看:看“ 轴”、看“ 线” 看“ 斜率” 看“ 点”二变:把握“ 图与图”、“ 图与式” 、“ 图与物” 之间的变通关系三判:在此基础上进行正确的分析,判定应用中性面特点结合右手定就与楞次定律,能快速、一些电磁感应现象问题【例 4】一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿,过线圈的磁通量随时间变名师归纳总结 化的图像如图中甲所示,就以下说法中正确选项第 6 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点A. t =0 时 刻线圈平面与中 性面垂直 B. t =0.
21、01s 时刻, 的变 化率达最大 C. t =0. 02s 时刻,沟通电 动势达到最大 D. 该 线圈相应的交 流电动势图像如 图乙所示【例 5】一长直导线通以正弦沟通电i=Imsin tA,在导线下有一断开的线圈,如下列图,那么,相对于 b 来说, a 的电势最高时是在() A. 沟通电流方向向右,电流最大时 B. 沟通电流方向向左,电流最大时 C. 沟通电流方向向左,电流减小到 0 时 D. 沟通电流方向向右,电流减小到 0 时【例 6】如下列图, 两块水平放置的平行金属板板长L = 1.4m,板距为 d = 30cm ,两板间有 B=1.5T、垂直于纸面对里的匀强磁场,在两板上加如下列图
22、的-15脉动电压;在 t = 0 时,质量为 m = 2 10 Kg、电量为 q = 1 10-10C的正离子,以速度 v0 = 4 10 3m/s从两板中间水平射入,试问:( 1)粒子在板间作什么运动?画出其轨迹;( 2)粒子在场区运动的时间是多少?2、电感和电容对沟通电的作用【例 8】 如下列图,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小,此电路的重要作用是:A.阻直流通沟通,输出沟通B.阻沟通通直流,输出直流C.阻低频通高频,输出高频电流D.阻高频通低频,输出低频和直流解:线圈具有通直流和阻沟通以及通低频和阻高频的作用,将线圈串联在电路中,假如自自系数很小,那么它的主要功能就是通直流通低频阻
23、高频;电容器具有通沟通和阻直流以及通高频和阻低频的作用,将电容器并联在 L 之后的电路中;将电流中的高频成分通过 C,而直流或低频成份被阻挡或阻碍,这样输出端就只有直流或低频电流了,答案 D 试题展现1正弦交变电源与电阻R、沟通电压表依据图1 所示的方式连接,R=10,沟通电压表的示d 数是 10V;图 2 是交变电源输出电压u 随时间 t 变化的图象;就()交变电源Um u/V 图 1V O1图 22t/ 10-2s -Um 通过 R的电流 iR 随时间 t 变化的规律是i R=2 cos100 t A 通过 R的电流 iR 随时间 t 变化的规律是i R=2 cos50 t V R 两端的
24、电压uR随时间 t 变化的规律是uR=52 cos100 t V R 两端的电压uR随时间 t 变化的规律是uR=52 cos50 t V 2处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab 边转动,磁场方向平行a B 名师归纳总结 b c 第 7 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 于纸面并与ab 垂直;在名师总结优秀学问点,线圈的 cd 边离开纸面对t=0 时刻,线圈平面与纸面重合(如图)外运动;如规定由abcda 方向的感应电流为正,就能反映线圈中感应电流I D.I 随时间t t 变化的图线是()I I I O t O t O
25、 t O ABC3. 如下列图,虚线 OO的左边存在着方向垂直纸面对里的匀强磁场,右边没有磁场,单匝矩形线圈 abcd的对称轴恰与磁场右边界重合,线圈平面与磁场垂直 线圈沿图示方向绕 OO轴匀速转动(即 ab 边先向纸外、 cd 边先向纸里转动) ,规定沿 abcd 方向为感应电流的正方向,如从图示位置开头计时,以下四个图像中能正确表示线圈内感应电流 i 随时间 t 变化规律的是()4. 如图, 三个灯泡是相同的,而且耐压足够高 交、直流两电源的内阻可忽视,电动势相等;当 s 接 a 时,三个灯亮度相同,那么s 接 b 时()A三个灯亮度相同B甲灯最亮,丙灯不亮名师归纳总结 C甲灯和乙灯亮度相
26、同,丙灯不亮 D只有丙灯不亮,乙灯最亮甲乙丙第 8 页,共 21 页5. 某沟通电电压为u=102 sin314tV ,就()A击穿电压为10V 的电容器能直接在此电源上B把电磁打点计时器接在此电源上,打点周期为0.01s C把额定电压为10V 的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡将被烧坏D把额定电压为10V 的小灯泡直接接在此电源上,小灯泡能正常发光6. 如下列图为电热毯的电路图,电热丝接在u311 sin100t的电源上, 电热毯加热到肯定温度后, 通过装置P使输入电压变为如下列图的波形,从而进入保温状态,如电热丝电阻保持不变,此时沟通电压表的读数为:()A110V B156V C220V D
27、311V u/VU P V 电 热 丝00 .010 . 020. 03.004t /s- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结 优秀学问点变压器、电能输送基础学问 一、变压器1抱负变压器的构造、作用、原理及特点 构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压 器作用:在输送电能的过程中转变电压原理:其工作原理是利用了电磁感应现象特点: 正由于是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在 输送交变电流的电能过程中转变交变电压2抱负变压器的抱负化条件及其规律在抱负变压器的原线圈两端加交变电压U1 后,由于电磁感应的缘由,原、副线圈中都将产生感
28、应电动势,依据法拉第电磁感应定律有:E 1 n 1 1,E 2 n 2 2t t忽视原、副线圈内阻,有 U1 E1 ,U2 E2另外, 考虑到铁心的导磁作用而且忽视漏磁,即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等,于是又有 1 2U 1 n 1由此便可得抱负变压器的电压变化规律为U 2 n 2在此基础上再忽视变压器自身的能量缺失(一般包括线圈内能量缺失和铁芯内能量缺失这两部分,分别俗称为“ 铜损” 和“ 铁损”),有 P1=P2 而 P1=I1U1 P2=I2U2于是又得抱负变压器的电流变化规律为 U 1 I 1 U 2 I 2 , I 1 n 2I 2 n 1由此可见:(1)抱负变压器
29、的抱负化条件一般指的是:忽视原、副线圈内阻上的分压,忽视原、副线圈磁通量的差别, 忽视变压器自身的能量损耗(实际上仍忽视了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别 )(2)抱负变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述抱负条件下的新的表现形式3、规律小结(1)熟记两个基本公式:U1n1,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数U2n2成正比;P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于全部输出功率之和;(2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等(3)原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21
30、 页精选学习资料 - - - - - - - - - (4)公式U1n 1,I1n 1名师总结优秀学问点U2、I2 也是中,原线圈中U1、I1代入有效值时,副线圈对应的U2n 2I2n2有效值, 当原线圈中U1、I1 为最大值或瞬时值时,副线圈中的U2、I2 也对应最大值或瞬时值(5)需要特殊引起留意的是:只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有:U1I1U2I2,I1n 2与In 1变压器的输入功率由输出功率打算,往往用到:P 1U1I12n2U12/R,即在输入电压确定n 1以后, 输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,副线圈电路的电阻值成反比;式中的R 表
31、示负载电阻的阻值 ,而不是“ 负载”;“ 负载” 表示副线圈所接的用电器的实际功率;实际上,R越大,负载越小;R越小,负载越大 ;这一点在审题时要特殊留意;(6)当副线圈中有二个以上线圈同时工作时,U1U2U3=n1n2n3,但电流不行I1=n2,I2n 1此情形必需用原副线圈功率相等来求电流(7)变压器可以使输出电压上升或降低,但不行能使输出功率变大假如是抱负变压器输出功率也不行能削减(8)通常说的增大输出端负载,可懂得为负载电阻减小;同理加大负载电阻可懂得为减小负载【例 1】一台抱负变压器的输出端仅接一个标有“12V,6W” 的灯泡,且正常发光,变压器输入端的电流表示数为02A,就变压器原
32、、副线圈的匝数之比为()A 72;B31;C63;D52;【例 2】如下列图,通过降压变压器将220 V 沟通电降为36V 供两灯使用,降为24V 供仪器中的加热电炉使用假如变压器为抱负变压器求:(1)如 n 396 匝, n2的匝数;(2)先合上 K1、K3,再合上 K2时,各电表读数的变化;(3)如断开 K3时 A1读数削减 220 mA,此时加热电炉的功率;(4)当 K1、K2、K3全部断开时, A2、V 的读数【例 3】如下列图, 接于抱负变压器的四个灯泡规 格相同,且全部正常发光,就这三个线圈的匝数比应为()A 123; B23 1 C321; D21 3 4、几种常用的变压器 1
33、自耦变压器图是自耦变压器的示意图;这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈;假如把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压;假如把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以上升电压;名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师总结优秀学问点调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如动触头 P 的位置就可以调剂输出电压U2;图所示;线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上;AB 之间加上输入电压U1 ;移动滑2 互感器互感器也是一种变压器;沟通电压表和电流表都有肯定的量度范畴,不能直接测量高电压和大电流; 用变压器
34、把高电压变成低电压,或者把大电流变成小电流,这个问题就可以解决了;这种变压器叫做互感器;互感器分电压互感器和电流互感器两种;a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压,它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入沟通电压表;依据电压表测得的电压 U 2 和铭牌上注明的变压比 U 1 /U 2 ,可以算出高压电路中的电压;为了工作安全,电压互感器的铁壳和副线圈应当接地;b、电流互感器电流互感器用来把大电流变成小电流;它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入沟通电流表;依据电流表测得的电流 I 2 和铭牌上注明的变流比 I 1/I2 ,可以算出被测电路中的电流;假如被测电路是高压电路,为了工作安全
35、,同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地;【例 4】在变电站里, 常常要用沟通电表去监测电网上的强电流,如下所示的四个图中,能正确反应其工作原理的是所用的器材叫电流互感器;A. B. C. D. 监测每相零线火线零线零线解:电流互感器要把大电流变为小电流,因此原线圈的匝数少,副线圈的匝数多;的电流必需将原线圈串联在火线中;选 A;二、电能输送1电路中电能缺失P耗=I2R=P2R,切不用 U2/R 来算,当用此式时,U 必需是降在导线上U的电压,电压不能用输电电压来运算2远距离输电;肯定要画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负名师归纳总结 载电阻; 并依据规范在图中标
36、出相应的物理量符号;一般设两个变压器的初、次级线圈的匝r I2数分别为n1,n 1,n2,n2,相应的电压、电流、功率也应当采纳相应的符号来表示;从 图 中 应 该 看 出 功 率 之 间 的 关 系 是 :D1P 1P 1,P 2P 2,P 1P rP 2;I1 I2 / n1 D2 I1/Ir/n1n2/ n2R 第 11 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电压之间的关系是:U1n 1,U2名师总结优秀学问点n2, U1UrU2U1n 1U2n2电流之间的关系是:I1n 1,I2n2,I1Ir,IrI2另两个总和它相等;因此In 1
37、In122I1,I2中只要知道一个,可见其中电流之间的关系最简洁,电流往往是这类问题的突破口;P r输电线上的功率缺失和电压缺失也是需要特殊留意的P 12;分析和运算时都必需用I2r,UrIrr,而不能用PrU12;rrL1,由此得出结论:特殊重要的是要求会分析输电线上的功率缺失Pr2削减输电线功率缺失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积,当然挑选前者;如输电线功率缺失已经确定,那么上升输电电压能减小输电线截面积,从而节省大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥,仍能少占用土地;需要引起留意的是课本上强调:输电线上的电压缺失,除了与输电线的电阻有关,仍与 ;当输电线路电压较高、导线截面积
38、较大时,电抗造成的电压缺失比电阻造成的仍要大;【例 6】有一台内阻为 l 的发电机,供应一个学校照明用电,如下列图升压变压器匝数 比为 1 4,降压变压器的匝数比为 41,输电线的总电阻 R=4 ,全校共 22 个班,每班有“ 220 V,40W” 灯 6 盏如保证全部电灯正常发光,就:(l)发电机输出功率多大?(2)发电机电动势多大?(3)输电线上损耗的电功率多大?(4)输电效率是多少?(5)如使用灯数减半并正常发光发电机输出功率是否减半规律方法 一、解决变压器问题的常用方法解题思路 1 电压思路 .变压器原、副线圈的电压之比为 组时 U1/ n1=U2/ n2=U3/ n3= U1/ U2
39、=n1/n2;当变压器有多个副绕名师归纳总结 解题思路2 功率思路 .抱负变压器的输入、输出功率为P入=P出,即 P1=P2;当变压器有第 12 页,共 21 页多个副绕组时P1=P2+P3+ 解题思路 3 电流思路 .由 I=P/ U 知,对只有一个副绕组的变压器有I1/ I2=n2/ n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+ 解题思路 4 (变压器动态问题)制约思路. (1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)肯定时,输出电压U2 由输入电压打算,即U2=n2U1/ n1,可简述为“ 原制约副”. (2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/ n2)肯定,且输入电压U1 确定时,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 原线圈中的电流名师总结优秀学问点. I1 由副线圈中的输出电流I2 打算,即 I1=n2I2/n1,可简述为“ 副制约原”(3)负载制约:变压器副线圈中的功率 P2 由用户负载打算,P2=P 负 1+P 负 2+ ;变压器副线圈中