高中物理交變電流知識點及練習(xí)-全文預(yù)覽
【正文】 000kW,電壓為4000V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)方輸電。6）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為 氖泡在兩端電壓達(dá)到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有 （ AB ） A．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B．開關(guān)接通后，電壓表的示數(shù)為100 V C．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變解析：本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。9）圖為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖。答案：（1），解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計算等知識。天津解析：（1）應(yīng)先求出輸送電流，由線= P總/U總=106 104=100(A) 則損失功率為P損=I線2R線=100222=105 (w) (2)變壓器原線圈電壓U1為U1=U總U線= U總 I線R線=10410022=19800(V)所以原副線圈匝數(shù)比=19800/220=90.2如圖1720所示，勻強磁場的磁感強度B = ，矩形線圈的匝數(shù)N = 100匝，邊長= ，= ，轉(zhuǎn)動角速度ω= 100πrad/s ，轉(zhuǎn)軸在正中間。解析：（1）甲圖中R1和R2串聯(lián)，電流相同，功率與電阻成正比，所以有 R1=2R2……（1） 設(shè)三組線圈的匝數(shù)分別是n1 ,n2 ,n3，兩組副線圈上的電壓分別是U2和U3，易得U2=U U3=U乙圖中R1和R2上的功率之比為1 : 8圖1710即 8 ……（2）聯(lián)列（1）式和（2）式解得 =（2）設(shè)甲圖中輸出功率為P1，則P1=（）2/（R1+R2）設(shè)乙圖中輸出 功率為P2，則P2=（）2/R1+（）2/R2以R1=2R2，n3=2n2代入，可得： 。應(yīng)該注意到變壓器副線圈有多組，電流反比關(guān)系不成立，但電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系還是成立的，應(yīng)先根據(jù)這一關(guān)系求出C組線圈電壓，再根據(jù)R相等的條件求出C組電流，由和，得IC= .此后利用關(guān)系式 nA I A=nBnB +nCnC即 4IA=2I0+1 得IA=點撥：此題為一個簡單計算題。圖175（2）小燈泡是純電阻電路，其電阻為R=首先求出交流電動勢有效值ε==10（V）此后即可看成恒定電流電路，如圖155 所示，顯然由于R=r,=5v，小于額定電壓，不能正常發(fā)光。+（) IR點撥：此題是一個基礎(chǔ)題，考查的是對電壓流表示式為的理解，最好親自動手推導(dǎo)公式，才有利于公式的記憶。但是我們用戶使用的是低壓電，所以在用戶附近又要安裝降壓的變壓器。但從另一方面講，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實際意義。適用的超導(dǎo)材料還沒有研究出來。電流通過很長的導(dǎo)線要發(fā)出大量的熱，所以，輸電時，必須設(shè)法減小導(dǎo)線發(fā)熱損失。（5）理想變壓器電流跟匝數(shù)的關(guān)系I1/I2= n2/n1 （適用于只有一個副線圈的變壓器）說明：原副線圈電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線圈各有一個的情況，一旦有多個副線圈時，反比關(guān)系即不適用了，可根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的關(guān)系推導(dǎo)出：U1I1= U2I2+ U3I3+U4I4+……再根據(jù)U2=U1 U3=U1 U4= U4……可得出：n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+……（6）．注意事項（1）當(dāng)變壓器原副線圈匝數(shù)比()確定以后,其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的(即U2=U1)但若副線圈上沒有負(fù)載 , 副線圈電流為零輸出功率為零 , 則輸入 功率為零,原線圈電流也為零,只有副線圈接入一定負(fù)載,有了一定的電流,即有了一定的輸出功率，原線圈上才有了相應(yīng)的電流（I1=I2），同時有了相等的輸入功率，（P入=P出）所以說：變壓器上的電壓是由原線圈決定的，而電流和功率是由副線圈上的負(fù)載來決定的。即有=……。當(dāng)線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈磁通量也是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的，若從中性面開始計時，t=0時，磁通量最大，φ應(yīng)為余弦函數(shù)，此刻變化率為零（切線斜率為零），t=時，磁通量為零，此刻變化率最大（切線斜率最大），因此從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式是正弦函數(shù)，如上圖172所示分別是φ=φcosωt和e=εsinωt。(5)、表征交變電流變化快慢的物理量a、周期T：電流完成一次周期性變化所用的時間。如對正弦交流，其正半周或負(fù)半周的平均電動勢大小為，而一周期內(nèi)的平均電動勢卻為零。 峰值是交流變化中的某一瞬時值，對純電阻電路來說，沒有什么應(yīng)用意義。e、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。(3)有效值：a、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量b、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。用ε表示峰值NBSω則e=εsinωt在純電阻電路中,電流I=sinωt=Isinωt，電壓u=Usinωt 。即正弦交流。如圖（b）所示。如圖171所示（b）、（c）、（e）所示電流都屬于交流，其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流。 (1)、產(chǎn)生：當(dāng)線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的交流是隨時間按正弦規(guī)律變化的。(3)、規(guī)律：從中性面開始計時，則e=NBSωsinωt 。與軸
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