资源描述
交变电流交变电流交变电流：交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流简称：交流（简称：交流（AC AC）直流电流：直流电流：方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流 （DCDC）理解：方向随时间作周理解：方向随时间作周期性变化的电流期性变化的电流一、交变电流的概念一、交变电流的概念二、交变电流的产生二、交变电流的产生交交流流发发电电机机模模型型将立体图转化为平面图将立体图转化为平面图两个特殊位置：两个特殊位置：第一特殊位置：第一特殊位置：S SB中性面特点：中性面特点：2 2、导体边不切割磁感、导体边不切割磁感线线1 1、磁通量最大、磁通量最大=maxmax所以，所以，E E感感=0=0，i i感感=0=0即：此时线圈中无电流！即：此时线圈中无电流！中性面中性面特点：特点：2 2、导体边垂直切割磁感线、导体边垂直切割磁感线1 1、磁通量为最小，、磁通量为最小，=0=0第二特殊位置：第二特殊位置：SB线圈中有感应电流线圈中有感应电流方向：方向：DCBADCBA（3 3）在线圈由甲转到乙的过程中，）在线圈由甲转到乙的过程中，）在线圈由甲转到乙的过程中，）在线圈由甲转到乙的过程中，ABAB边中电流向哪个边中电流向哪个边中电流向哪个边中电流向哪个方向流动？方向流动？方向流动？方向流动？丙转到丁呢？丙转到丁呢？丙转到丁呢？丙转到丁呢？（4 4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？线圈转到什么位置，电流最大？线圈转到什么位置，电流最大？线圈转到什么位置，电流最大？线圈转到什么位置，电流最大？由由ab由由ba线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；转到乙、丁位置时线圈中电流最大！转到乙、丁位置时线圈中电流最大！转到乙、丁位置时线圈中电流最大！转到乙、丁位置时线圈中电流最大！过程分析过程分析在线圈由甲转到乙的过程中，在线圈由甲转到乙的过程中，在线圈由甲转到乙的过程中，在线圈由甲转到乙的过程中，abababab边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动？由由ab在线圈由丙转到丁的过程中，在线圈由丙转到丁的过程中，在线圈由丙转到丁的过程中，在线圈由丙转到丁的过程中，abababab边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动？由由ba线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？线圈转到什么位置，电流最大？线圈转到什么位置，电流最大？线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！线圈转动一周，多少次经过中性面线圈转动一周，多少次经过中性面?电流方向改变电流方向改变多少次多少次?两次两次两次两次思考：思考：在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势如何计算？如何计算？（V垂直垂直以线圈从中性面转动为以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时，经过时刻开始计时，经过t时间时间V1、正弦交变电流的图象正弦交变电流的图象eoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt t三、交变电流的图像和变化规律三、交变电流的图像和变化规律三、交变电流的图像和变化规律三、交变电流的图像和变化规律2 2、交变电流的变化规律、交变电流的变化规律(1)(1)感应电动势感应电动势:(2)(2)感应电流感应电流:(3)(3)外电路电阻两端的电压外电路电阻两端的电压:e=e=nBssintnBssint=Emsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)i=(i=(nBs/R)sintnBs/R)sint=Imsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)u=u=Umsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)e=e=nBscostnBscost=Emcost(从从BS开始计时开始计时)i=(i=(nBs/R)costnBs/R)cost=Imcost(从从从从BS开始计时开始计时)u=u=Umcost(从从从从BS开始计时开始计时)三、交变电流的图像和变化规律三、交变电流的图像和变化规律3 3、交变电流的种类、交变电流的种类(1)(1)正弦交流电正弦交流电(2)(2)示波器中的锯齿波扫描电压示波器中的锯齿波扫描电压(3)(3)电子计算机中的矩形脉冲电子计算机中的矩形脉冲(4)(4)激光通信中的尖脉冲激光通信中的尖脉冲四、交流发电机四、交流发电机四、交流发电机四、交流发电机1 1、构造、构造2 2、种类、种类用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极用来产生磁场的磁极旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫无论哪种发电机，转动的部分叫转子转子，不动的部，不动的部分叫分叫定子定子1在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是 ，属于正弦交变电流的是 。tiABCDA B DA2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是律如图所示，下面说法中正确的是()()：A.A.T T1 1时刻通过线圈的磁通量为零；时刻通过线圈的磁通量为零；B.B.T T2 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；C.C.T T3 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；D.D.每当每当e e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。为最大。D复习复习复习复习1 1、什么是交流电？、什么是交流电？2 2、正弦式交流电的规律？、正弦式交流电的规律？从中性面开始计时：从中性面开始计时：电动势瞬时值表达式：电动势瞬时值表达式：e e=E Em msinsintt电流瞬时值表达式：电流瞬时值表达式：i i=I Im msinsintta ab bc cd d从平行面开始计时：从平行面开始计时：电动势瞬时值表达式：电动势瞬时值表达式：e e=E Em mcoscostt电流瞬时值表达式：电流瞬时值表达式：i i=I Im mcoscostt其中：其中：E Em m=NBSNBS=NNm m I Im m=E Em m/R/R总总 以下几种情况若以下几种情况若B B、N N、S S、相同，则相同，则E Em m相同：相同：2.1、如图所示，有一矩形线圈、如图所示，有一矩形线圈 abcd 在在匀匀强磁场中分别绕强磁场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度轴以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以匀速转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分为轴分别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生的感应电流之比为的感应电流之比为 A、1 2 B、2 1 C、1 4 D、4 1 E、1 1O1acdbO1O2B5.2 5.2 表征交变电流的物理量表征交变电流的物理量一、描述电流变化快慢的物理量一、描述电流变化快慢的物理量一、描述电流变化快慢的物理量一、描述电流变化快慢的物理量 1 1周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间2 2频率：频率：1s1s内交变电流完成周期性变化的次数内交变电流完成周期性变化的次数我国工农业及生活用电的周期为我国工农业及生活用电的周期为0.02s0.02s，频率为频率为50Hz50Hz，电流方向每秒改变电流方向每秒改变100100次次 二、描述交变电流大小的物理量二、描述交变电流大小的物理量二、描述交变电流大小的物理量二、描述交变电流大小的物理量 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势最大值：转时，电动势最大值：2 2 2 2、最大值、最大值、最大值、最大值(峰值峰值峰值峰值)：1 1 1 1、瞬时值、瞬时值、瞬时值、瞬时值0t/sU/VUm电压最大值电压瞬时值甲、乙图中电炉烧水甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同若直流电源用水的初温相同若直流电源用1010分钟把水烧开，而分钟把水烧开，而第二次用交流电时也用第二次用交流电时也用1010分钟把水烧开分钟把水烧开3 3 3 3有效值有效值有效值有效值我我的的电电流流是是恒恒定的定的3A3A我我1010分分钟钟把水烧开把水烧开我我1010分分钟钟也也把把水水烧烧开！开！我我的的电电流流是变化的是变化的我的电流我的电流有效值是有效值是3A3 3 3 3有效值有效值有效值有效值（1 1）定定义义：使使交交变变电电流流和和直直流流通通过过相相同同阻阻值值的的电电阻阻，如如果果它它们们在在相相等等时时间间内内产产生生的的热热量量相相等等，就就把把这这一一直直流流的的数数值值叫叫做做这这一一交变电流的有效值交变电流的有效值（热效应相同）（热效应相同）（2 2）说明：）说明：交交变变电电流流的的有有效效植植根根据据电电流流的的热热效效应应来来规规定定，与与电电流流的的方方向向无无关，关，计算电功和热量必须用有效值计算电功和热量必须用有效值有有效效值值一一般般与与所所取取时时间间的的长长短短有有关关，在在无无特特别别说说明明时时是是以以一一个个周期的时间来确定有效值的周期的时间来确定有效值的交交流流电电压压表表和和电电流流表表通通过过交交流流电电时时，实实际际上上已已经经由由电电表表内内部部元元件件把把交交流流电电变变成成了了等等效效的的直直流流，所所以以读读出出的的就就是是交交流流的的有有效效值值，并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。注意：电容器的耐压值是交流的最大值。(4)(4)一般用电器上标注的额定值是一般用电器上标注的额定值是有效值有效值，而电容器上，而电容器上标注的是标注的是最大值最大值4 4 4 4平均值：平均值：平均值：平均值：计算通过某导体截面的计算通过某导体截面的电量电量电量电量一定要用平均值。一定要用平均值。(3)(3)正弦（或余弦）正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值之间交变电流有效值与最大值之间的关系的关系课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是（）A A电流在一个周期内电流方向改变两次电流在一个周期内电流方向改变两次B B电流的有效值是最大值的倍电流的有效值是最大值的倍C C因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同值与平均值相同D D若正弦交变电流的最大值是若正弦交变电流的最大值是10A10A，则它的最小值则它的最小值是是-10A-10A AB 2、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为（大值和周期分别变为（）A400V，0.02s B200V,0.02sC400V,0.08s D200V,0.08sB B3 3、一个电阻接在、一个电阻接在10V10V的直流电源上，它的发热功率的直流电源上，它的发热功率是是P P，当接到电压为，当接到电压为u=10sintVu=10sintV的交流电源上，它的交流电源上，它的发热功率（的发热功率（）A A0.25P B0.25P B0.5P C0.5P CP DP D2P2PB B4 4、如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交、如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是多大？变电流的有效值是多大？5A5.5.图中两交变电流通过相同的电阻图中两交变电流通过相同的电阻R R。求：。求：（1 1）分别写出它们的有效值、周期和频率。）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2 2）计算它们在）计算它们在R R上产生的功率之比。上产生的功率之比。7 7、如图所示，矩形线圈的匝数为、如图所示，矩形线圈的匝数为n n，线圈面积为，线圈面积为S S，线，线圈内阻为圈内阻为r r，在磁感应强度为，在磁感应强度为B B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OOOO轴轴以角速度以角速度匀速转动，外电路电阻为匀速转动，外电路电阻为R R。在线圈由图示。在线圈由图示位置转过位置转过9090的过程中，求：的过程中，求：(1)(1)通过电阻通过电阻R R的电量的电量q q；(2)(2)电阻电阻R R上产生的焦耳热上产生的焦耳热Q Q6.6.如图所示，线圈的面积是如图所示，线圈的面积是0.050.05，共有，共有100100匝；线圈匝；线圈电阻为电阻为11，外接电阻，外接电阻R R99，匀强磁场的磁感应强度，匀强磁场的磁感应强度为为B B1 1TT，当线圈以，当线圈以300r/min300r/min的转速匀速旋转时，的转速匀速旋转时，求：求：(1)(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式；电动势的瞬时表达式；(2)(2)线圈转过线圈转过1 130s30s时电动势的瞬时值多大；时电动势的瞬时值多大；当当t t1 130s30s时，电动势的瞬时值时，电动势的瞬时值(3)(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。电路中电压表和电流表示数各是多少。电动势的有效值为电动势的有效值为电流表的示数电流表的示数电压表的示数电压表的示数(4)(4)线圈每转过一周，外力所做的功。线圈每转过一周，外力所做的功。例例1 1：某某交交流流电电压压随随时时间间的的变变化化规规律律如如图图所所示示，则则此此交交流流电电的的频频率率是是_Hz_Hz，交交流流电电压压的有效值等于的有效值等于_V_V例例2 2：图为一交流随时间变化图为一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值的图像，求此交流的有效值 例例3：电路两端的交流电压电路两端的交流电压u=Umsin314t(V)，在，在t=0.005s时时的电压为的电压为10V，则此时接在电路两端的电压表读数是，则此时接在电路两端的电压表读数是_V例例4：一交流电压一交流电压u=15sin100t(V)，将该交流电压加在一，将该交流电压加在一电阻上时，产生的电功率为电阻上时，产生的电功率为25W，求该电阻，求该电阻R的阻值。的阻值。有效值：有效值：有效值：有效值：E E、I I、U U5.3 5.3 电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响一、电感对交变电流的阻碍作用一、电感对交变电流的阻碍作用1.演示实验演示实验现象：现象：2.感抗感抗（1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。（2）影响感抗大小的因素）影响感抗大小的因素接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些 结论：结论：电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有 自感系数越大、交流的频率越高，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈的感抗越大。感抗越大。*具体关系：具体关系：交变电流频率越高，灯越暗交变电流频率越高，灯越暗4、应用：、应用：（a）低频扼流圈：）低频扼流圈：（b）高频扼流圈：）高频扼流圈：3 3、特性：、特性：通直流、阻交流；通低频、阻高频通直流、阻交流；通低频、阻高频低频扼流圈和高频扼流圈低频扼流圈和高频扼流圈 A A、构造：线圈绕在铁芯上，匝数多、构造：线圈绕在铁芯上，匝数多B B、作用：、作用：“通直流、阻交流通直流、阻交流”A A、构造：线圈绕在铁氧体芯上，匝数少、构造：线圈绕在铁氧体芯上，匝数少B B、作用：、作用：“通直流、通低频，阻高频通直流、通低频，阻高频”2.容抗容抗（1）反映电容对交流的阻碍作用）反映电容对交流的阻碍作用（2）影响容抗大小的因素）影响容抗大小的因素 电容越大，交流的频率越高电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍，电容器对交流的阻碍作用就越小，作用就越小，容抗越小容抗越小。3.应用应用（1）隔直电容：隔直流，通交流。）隔直电容：隔直流，通交流。（2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级。将低频信号送到下一级。作用：通高频，阻低频。作用：通高频，阻低频。*公式：公式：通交流、隔直流，通高频、阻低频通交流、隔直流，通高频、阻低频小结：小结：通直流通直流，阻交流阻交流 通低频，通低频，阻高频阻高频 电容对交变电流的作用：电容对交变电流的作用：通交流通交流，隔直流，隔直流 通高频通高频，阻低频，阻低频电感对交变电流的作用：电感对交变电流的作用：低频扼流圈（低频扼流圈（L大）大）高频扼流圈（高频扼流圈（L小）小）隔直电容器隔直电容器高频旁路电容器高频旁路电容器（C小）小）例例1、如图所示，从、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频成端输入的交流含有高频和低频成分，为了使分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图示电上尽可能少地含有高频成分，采用图示电路，其路，其L的作用是的作用是_，C的作用是的作用是_。解析：因解析：因L有有“通低频、通低频、阻高频阻高频”的特点，的特点，因此因此L的作用是阻挡高频成分；而通过的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有后还有少量的高频成分，利用少量的高频成分，利用C“通高频通高频、阻低频、阻低频”的的特点，使绝大部分高频成分从特点，使绝大部分高频成分从C流过。流过。练习练习1、如图所示，线圈、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的自感系数和电容器的电容的电容C都很小（如都很小（如L100H，C100pF）。）。此电路的主要作用是此电路的主要作用是-（）A阻直流、通交流，输出交流阻直流、通交流，输出交流B阻交流、通直流，输出直流阻交流、通直流，输出直流C阻低频、通高频，输出高频交变电流阻低频、通高频，输出高频交变电流D阻高频、通低频，输出低频交变电流和直阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电流电D例例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U220V、频率、频率f50Hz时，三只灯时，三只灯A、B、C的亮度相同的亮度相同（L无直流电阻）。无直流电阻）。（1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f100Hz，则，则（）（2）将电源改为）将电源改为U220V的直流电源，则的直流电源，则（）AA灯比原来亮灯比原来亮 BB灯比原来亮灯比原来亮 CC灯和原来一样亮灯和原来一样亮 DC灯比原来亮灯比原来亮 AC BC在输电过程中，电压必须进行调整。在输电过程中，电压必须进行调整。5.4 变压器变压器闭合铁芯原线圈副线圈1、示意图示意图(1)闭合铁芯闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而绝缘硅钢片叠合而成成)(2)原线圈原线圈(初级线圈初级线圈)其匝数用其匝数用n1表示表示 与交变电源相连与交变电源相连(3)副线圈副线圈(次级线圈次级线圈)其匝数用其匝数用n2表示表示 与负载相连与负载相连(4)输入电压输入电压U1 输出电压输出电压U2一、变压器的一、变压器的构造构造原原原原线线线线圈圈圈圈副副副副线线线线圈圈圈圈铁芯铁芯U1U2 n1n22、符号、符号问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接接交变电压交变电压U1后，副线圈是否产生电压后，副线圈是否产生电压U2？n1n2n1n2无铁芯无铁芯有铁芯有铁芯铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘原线圈原线圈接接 交交流流 电电在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量副线圈副线圈产生感产生感应电动势应电动势在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理互感现象互感现象副线圈副线圈有有 交交流流 电电原线圈原线圈产生感产生感应电动势应电动势互感现象互感现象 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能电能 磁场能磁场能 电能电能转化转化(U1、I1)(变化的磁场变化的磁场)(U2、I2)二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理原原原原线线线线圈圈圈圈副副副副线线线线圈圈圈圈铁芯铁芯铁芯铁芯U1U2 n1n2 0ett1t2t3t4若给原线圈接直流电压若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压副线圈电压U2?=0三、理想变压器三、理想变压器没有能量损失的变压器没有能量损失的变压器P入入P出出输入功率等于输出功率输入功率等于输出功率 原、副线圈中通过的磁通原、副线圈中通过的磁通量始终相同量始终相同(无漏磁无漏磁),因此产因此产生的感应电动势分别是：生的感应电动势分别是：若不考虑原副线圈的内阻有若不考虑原副线圈的内阻有:U1=E1 U2=E2 四、理想变压器的变压规律四、理想变压器的变压规律I1U2U1n1n2I2R原原原原线线线线圈圈圈圈副副副副线线线线圈圈圈圈铁芯铁芯铁芯铁芯U1U2 n1n21、n2 n1 U2U1升压升压变压器变压器2、n2 n1 U2 U1降压降压变压器变压器理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的端电压端电压 跟它们的跟它们的匝数匝数成成正比正比理想变压器输入功率等于输出功率理想变压器输入功率等于输出功率即即:U1I1=U2I2P入入=P出出五、理想变压器的变流规律五、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的理想变压器原副线圈的电流电流 跟它们的跟它们的匝数匝数成成反比反比此公式只适用于一个副线圈的变压器此公式只适用于一个副线圈的变压器1、变压器的输入功率由输出功率决定，计算变压器的输入功率由输出功率决定，计算输入功率和输出功率都用输入功率和输出功率都用(此公式适用只有一个此公式适用只有一个副线圈副线圈)需要特别引起注意的是2、区分负载和负载电阻值。以上功率表达式中区分负载和负载电阻值。以上功率表达式中的的R R表示负载电阻的阻值，而不是表示负载电阻的阻值，而不是“负载负载”。“负载负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。表示副线圈所接的用电器的实际功率。在同一电压下，在同一电压下，R R越大，负载越小；越大，负载越小；R R越小，负越小，负载越大。这一点在审题时要特别注意。载越大。这一点在审题时要特别注意。例远距离输电线路的示意图如图所示，若发电例远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，在线路正常工作的情况下，机的输出电压不变，在线路正常工作的情况下，当用户用电器的总功率增大时，下列判断正确当用户用电器的总功率增大时，下列判断正确的是的是 A A升压变压器的原线圈中的电流保持不变升压变压器的原线圈中的电流保持不变B B降压变压器的输出电压升高降压变压器的输出电压升高C C降压变压器的输出电压降低降压变压器的输出电压降低D D输电线上损耗的电功率减小输电线上损耗的电功率减小 发电机升压变压器 降压变压器 用户 输电线解：这是实际用电问题。发电机输出电压、解：这是实际用电问题。发电机输出电压、升压、降压变压器、输电线都已确定。相当升压、降压变压器、输电线都已确定。相当于等效电路中的电源电动势、内阻不变。正于等效电路中的电源电动势、内阻不变。正常工作时内阻远小于外电阻，因此用户用电常工作时内阻远小于外电阻，因此用户用电器总功率增加，一定是负载总电阻减小，引器总功率增加，一定是负载总电阻减小，引起的结果是各处电流增大、功率增大，输电起的结果是各处电流增大、功率增大，输电线电压损失增大，降压变压器初级、次级电线电压损失增大，降压变压器初级、次级电压都降低。选压都降低。选C C。1、理想变压器原、副线圈的匝数比、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时速直线运动切割磁感线时,图中电流表图中电流表A1的的示数示数12mA,则电流表则电流表A2的示数为的示数为()A3mA B0 C48mA D与负载与负载R的值有关的值有关B六、课堂练习六、课堂练习 2、一台理想变压器原线圈的、一台理想变压器原线圈的匝数为匝数为4400匝匝,与与220V的电源相连的电源相连,当副线圈接入额定电压为当副线圈接入额定电压为36V的灯的灯泡时泡时,能够正常发光能够正常发光.则变压器副则变压器副线圈的匝数为线圈的匝数为()A、36匝匝 B、72匝匝 C、720匝匝 D、1440匝匝C3.2、如图所示，一理想变压器给负载供电，已、如图所示，一理想变压器给负载供电，已知变压器的输入电压不变，如果负载电阻的滑知变压器的输入电压不变，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中各交流电表的读数及动触头向上移动，则图中各交流电表的读数及输入功率输入功率P 变化情况正确的是变化情况正确的是 A、V1、V2不变，不变，A1增大，增大，A2减小，减小，P 增大增大 B、V1、V2不变，不变，A1、A2增大，增大，P 增大增大 C、V1、V2不变，不变，A1、A2减小，减小，P 减小减小 D、V1不变，不变，V2 增大，增大，A1减小，减小，A2增大，增大，P 减减小小A1A2RV1V2u【解析解析】因输入电压不变，线圈匝数不变，因输入电压不变，线圈匝数不变，所以变压器输出电压不变；滑动触头向上所以变压器输出电压不变；滑动触头向上移动时，负载电阻增大，所以输出电流减移动时，负载电阻增大，所以输出电流减小小,输出功率减小，从而输入电流、输入功输出功率减小，从而输入电流、输入功率也随之减小。率也随之减小。【总结总结】分析此类问题时要利用不变的分析此类问题时要利用不变的量来确定各变量之间的关系，通常由于量来确定各变量之间的关系，通常由于负载变化将引起电流的变化、功率的变负载变化将引起电流的变化、功率的变化。需要注意的是，不要认为输入功率化。需要注意的是，不要认为输入功率一定是不变的一定是不变的(输入功率是会随着负载的输入功率是会随着负载的变化而增大或减小的变化而增大或减小的)。3.4、如图所示，理想变压器的原线圈与灯、如图所示，理想变压器的原线圈与灯泡泡A串联后，加上交变电压串联后，加上交变电压U，副线圈两端副线圈两端电压为电压为U2，接有接有B和和C两个灯泡，若两个灯泡，若A、B、C是三个相同的灯泡，且均正常发光，则是三个相同的灯泡，且均正常发光，则U U2=_。UBAC【解析解析】A、B、C 三个灯泡均能正常发光，三个灯泡均能正常发光，说明它们的电压、电流相同，所以原、副说明它们的电压、电流相同，所以原、副线圈的电流之比为线圈的电流之比为I1 I2=1 2，电压之比为电压之比为U1 U2=2 1；而；而U=U1+UA=U1+U2，所以所以U U2=3 1一、变压器的构造一、变压器的构造 1 1示意图示意图 2 2符号符号二、变压器的工作原理：二、变压器的工作原理：1 1、互感互感现象：变压器只能改变现象：变压器只能改变交流电交流电的电压和电流的电压和电流 2 2、能量转化：电能、能量转化：电能磁场能磁场能电能电能 3 3、理想变压器：理想变压器：三、理想变压器的三、理想变压器的变压变压、变流变流规律：规律：5.4 变压器变压器 小结小结P入入P出出3、如图是一个理想变压器的电路图，若、如图是一个理想变压器的电路图，若A、B两两点接交流电压点接交流电压U时，五个相同的灯泡均正常发光，时，五个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈的匝数比为则原、副线圈的匝数比为 （）A.5 1 B.1 5 C.4 1 D.1 4n1n2UAB解解：设灯泡正常发光的电流为：设灯泡正常发光的电流为I，则原、副线圈的电流分别为则原、副线圈的电流分别为I和和4I，如图示。如图示。I4I所以原、副线圈的匝数比为所以原、副线圈的匝数比为 4 1C七、解决有多个副线圈的理想变压器的问题七、解决有多个副线圈的理想变压器的问题 一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为线圈匝数为n n1 1，两个副线圈的匝数分别为，两个副线圈的匝数分别为n n2 2和和n n3 3，相应的电压分别为，相应的电压分别为U U1 1、U U2 2和和U U3 3，相应的电流分，相应的电流分别为别为I I1 1、I I2 2和和I I3 3，试推导电压和匝数之间的关系，试推导电压和匝数之间的关系，电流和匝数之间的关系？电流和匝数之间的关系？电能输送的历程请根据对电能输送的介绍，画出电能输送的简请根据对电能输送的介绍，画出电能输送的简图，图，*（设一个发电厂一对一的单一用户端进（设一个发电厂一对一的单一用户端进行供电）行供电）
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