补充交流电

发布 2019-08-23 07:21:57 阅读 4217

二。 变压器。

1. 主要构造:输入线圈(原、初级)、输出线圈(副、次级)、闭合铁芯。

符号:2. 工作原理:原线圈输入交流电u1,在铁芯中产生变化的磁通量,这样原线圈产生自感,副线圈产生电磁感应,反过来,副线圈在铁芯中产生变化的磁通量,引起原线圈的电磁感。

3. (1)理想变压器:传输交流电能时,自身不消耗电能。p2=p1。

①原、副线圈没有电阻,不产生焦耳热,不计铜损。

③不计铁芯内电磁感应,即不计铁损。

注:三。 远距离输电。

1. 输电原理:输电线总电阻r线,输送电功率p,输电电压u。

2. 高压输电原理:已知p输,输电电压u,输电线电阻r线,n1,n2,n3,n4。

典型例题】例1. 如图所示,n=100匝的正方形线圈,边长l=10cm,电阻r=1ω,在匀强磁场中,b=0.4t,以n=100/π(r/s)的转速匀速转动,线圈通过滑环和电刷与r=9ω的电阻组成闭合回路(伏特表是恒热电表),求:

(1)从中性面开始计时,写出线圈中产生电动势e的表达式。

(2)伏特表的示数。

解析:(1)线圈转动的角速度为ω,电动势最大值为em,则。

(2)伏特表的示数为u

例8】发电机输出功率为100 kw,输出电压是250 v,用户需要的电压是220 v,输电线电阻为10 ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:

1)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。

2)画出此输电线路的示意图。

3)用户得到的电功率是多少?

解析:输电线路的示意图如图所示,输电线损耗功率p线=100×4% kw=4 kw,又p线=i22r线输电线电流i2=i3=20 a

原线圈中输入电流i1= a=400 a所以。

这样u2=u1n2/n1=250×20 v=5000 v u3=u2-u线=5000-20×10 v=4800 v

例2. 如图所示,(a)图为电热毯的电路示意图,电热毯接在u=311sinωt(v)的电源上,电热毯被加热到一定程度后,由于装置p的作用,使加在电热丝ab两端的电压变为如图(b)所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时图(a)中交流电压表读出交流电的有效值是( )

图(a图(b)

a. 156v b. 220v c. 311v d. 110v

解析:图(b)所示波形虽然是正弦波的一半,但在一个周期中,只有半个周期有电流做功产生焦耳热,另外半个周期电流为零不做功。因此整个周期内有效值也不能是正弦交流电最大值与有效值的关系,仍然应该从有效值定义出发求出一个周期内的有效值。

图(b)所示电压波形在一个周期内,交流电在电阻r上所产生的焦耳热为:

设直流电压u在r上经一个周期t产生焦耳热。

1.在有效值为 220 v的交流电路中,接入 50ω的电阻,电流的有效值和峰值各是多少?这时消耗的功率是多少瓦?

2.(全国i·黑蒙桂理综,20)(6分)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,磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图所示),线圈的cd边离开纸面向外运动。

若规定由方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是( )

3. (北京理综,18)(6分)正弦交变电源与电阻r、交流电压表按照图1所示的方式连接,,交流电压表的示数是10v。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( )

a. 通过r的电流随时间t变化的规律是。

b. 通过r的电流随时间t变化的规律是。

c. r两端的电压随时间t变化的规律是。

d. r两端的电压随时间t变化的规律是。

4. 当交流发电机的线圈平面与磁感线成60°角时,电流瞬时值为0.5a,则该电流的有效值是( )

a. b. c. d.

5. 一闭合矩形线圈abcd绕固定轴oo’匀速转动,oo’位于线圈平面内垂直于匀强磁场的磁感线,如图甲所示,通过线圈内的磁通量随时间的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )

a. 时刻通过线圈的磁通量变化率最大。

b. 时刻线圈中感应电流方向改变。

c. 时刻线圈中感应电流方向改变。

d. 时刻线圈中感应电动势最小。

1. 消耗的电功率p=i2r=4.42×50w=968w.

2. c3. a角速度与线速度。

1.线速度:v=s/t=2πr/t=2πfr=2πnr 2.角速度: w=ч/t=2π/t=2πf=2πn

注:公式中f为频率,n为转速[单位为r/s])

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