廣東省德慶縣高中物理 第二章 電磁感應(yīng)與電磁場 第三節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用課件 粵教版選修11.ppt

第三節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 大家都知道電視機(jī)內(nèi)有一個高壓線包 你知道它的作用和構(gòu)造嗎 解答 它的作用就是產(chǎn)生高壓 供顯像管正常工作 它的構(gòu)造就是一個升壓變壓器 情景切入 一 變壓器1 把交流電的 升高或降低的裝置稱為變壓器 即用來改變交變電流的電壓 2 變壓器的工作原理 如下圖所示 與電源相連的線圈 接收交流電能 稱為 與負(fù)載相連的線圈 送出交流電能 稱為 自主學(xué)習(xí) 3 變壓器的構(gòu)造 和繞在鐵芯上的 與電源連接的稱為 與負(fù)載連接的稱為 從構(gòu)造上分為 和 兩大類 2 abs的原理就在汽車制動過程中 當(dāng)車輪滑移率超過穩(wěn)定界限時 abs將自動減小 以減小車輪制動器制動力 從而減小車輪滑移率 而當(dāng)車輪滑移率低于穩(wěn)定界限時 又自動增加 以增大車輪制動力 從而增大車輪滑移率 以提高汽車的制動效能和制動時的 三 交流發(fā)電機(jī)1 線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動 穿過線圈的磁通量隨時間 因此在線圈中產(chǎn)生了 和 隨時間周期性變化的交流電 2 交流發(fā)電機(jī)主要由 和 組成 在實(shí)際發(fā)電機(jī)中采用 的方式 為了使發(fā)電機(jī)發(fā)出很強(qiáng)大的電流 大型發(fā)電機(jī)常用 代替永久磁鐵作轉(zhuǎn)子 功率可達(dá)幾十萬千瓦 甚至上百萬千瓦 一 1 電壓2 電磁感應(yīng)3 鐵芯線圈原線圈副線圈芯式殼式4 電壓u1輸出電壓u2 二 1 抱死滾動滑動2 滾動滾動滾動三 1 變化方向大小2 轉(zhuǎn)子定子線圈磁極電磁鐵 1 變壓器是把交流電的電壓升高或者降低的裝置 可分為升壓變壓器和降壓變壓器 2 變壓器的構(gòu)造 原線圈 副線圈和閉合鐵芯 3 理想變壓器的工作原理 利用電磁感應(yīng)來改變交流電壓 如下圖所示 原線圈n 1接交變電流 由于電流的變化在閉合鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 從而在副線圈n 2中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 輸出不同于原線圈的電壓 重點(diǎn)突破 4 理想變壓器原 副線圈基本量的關(guān)系 圖表見教材 5 防抱死制動系統(tǒng) abs 的組成abs系統(tǒng)由輪速傳感器 電子控制模塊和電磁閥三部分組成 輪速傳感器采集車輪轉(zhuǎn)速信號 電子控制模塊把這個信號轉(zhuǎn)換為反映車輪轉(zhuǎn)動情況的信號 并據(jù)此向電磁閥發(fā)出指令 電磁閥根據(jù)指令調(diào)節(jié)制動器產(chǎn)生合理的制動力 6 abs系統(tǒng)的工作原理輪速傳感器是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象測量車輪轉(zhuǎn)速的 如下圖所示 鐵質(zhì)齒輪p與車輪同步轉(zhuǎn)動 它的右側(cè)有一個繞著線圈的磁鐵 一個輪齒在接近和離開磁鐵時 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流 隨著各個輪齒的運(yùn)動 磁通量的變化使線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電流 這個電流由電流檢測器d檢測 送到電子控制模塊中轉(zhuǎn)換為車輪轉(zhuǎn)速的大小和變化有關(guān)的信息 用以控制電磁閥 為制動器提供足夠大卻又不致把車輪抱死的制動力 有效避免了前輪喪失轉(zhuǎn)向功能和后輪側(cè)滑的現(xiàn)象 典例剖析 變壓器輸出輸入電壓的計算 如下圖所示 理想變壓器的原線圈與燈泡a串聯(lián)后 加上交變電壓u1 副線圈兩端電壓為u2 接有b和c兩個燈泡 若a b c是三個相同的燈泡 且均正常發(fā)光 則u1 u2為 a 4 1b 2 1c 3 1d 1 1 答案 c 在電能輸送過程中 若輸送電功率一定 則在輸電線上損耗的電功率 a 隨著輸電線電阻增大而增大b 和輸送電壓的平方成反比c 和輸電線上的電壓降的平方成正比d 和輸電線上的電流的平方成正比 高壓送電的有關(guān)計算 發(fā)電機(jī)的兩端電壓為220v 輸出電功率為44kw 輸電線電阻為0 2 求用戶得到的電壓和電功率各是多少 如果發(fā)電站用匝數(shù)比為1 10的變壓器將電壓升高 經(jīng)過同樣的輸電線后再用匝數(shù)比為10 1的變壓器降壓供給用戶 用戶得到的電壓和電功率各是多少 解析 無論是從發(fā)電機(jī)直接供電 還是通過變壓器給用戶供電 發(fā)電機(jī)輸出的總功率總等于輸電線上損失的功率和用戶得到的功率之和 從發(fā)電機(jī)直接給用戶供電時 電路中的電流為i p總 u 44 103 220a 220a輸電線上損失的電壓和電功率為u損 ir線 200 0 2v 40vp損 i2r線 2002 0 2w 8 103w所以用戶得到的電壓和電功率為u用 u u損 220v 40v 180vp用 p總 p損 44 103w 8 103w 36kw理想升壓變壓器次級電壓為u升 ku 10 220v 2200v輸電線的電流 i線 p總 u升 44 103 2200a 20a輸電線上損失的電壓和功率為u損 i線r線 20 0 2v 4vp損 i線2r線 202 0 2w 80w 0 08kw降壓變壓器初級電壓u1 u升 u損 2200 4 v 2196v降壓變壓器次級電壓u2 ku1 2196 10v 219 6v所以用戶得到的電壓和電功率分別為u用 u2 219 6vp用 p總 p損 44kw 0 08kw 43 92kw 答案 180v36kw219 6v43 92kw 輸電導(dǎo)線的電阻為r 輸送電功率為p 現(xiàn)分別用u 1和u 2兩種電壓來輸電 則兩次輸電線上損失的電功率之比為 a u1 u2b u21 u22c u22 u21d u2 u1 答案 c 自我檢測 1 變壓器的主要部件是 和套在鐵芯上的 2 對理想變壓器可作出的判斷是 a 高壓線圈匝數(shù)多 電流大 導(dǎo)線粗b 低壓線圈匝數(shù)少 電流小 導(dǎo)線細(xì)c 高壓線