交變電流知識點和例題詳解

1、1當(dāng)從中性面位置開始在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間而變的 總電阻為 R 的閉合電路來說 Im= E交變電流的知識點和經(jīng)典例題一交流電： 大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流 (正弦交流電是其中一種特殊)。二正弦交流電的變化規(guī)律線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動函數(shù)是正弦函數(shù)：即 E=msint， IImsintt 是從該位置經(jīng) t 時間線框轉(zhuǎn)過的角度也是線速度 V 與磁感應(yīng)強度 B 的夾角還是線框面與中性面的夾

2、角2當(dāng)從平行 B 位置開始計時：則：E=mcost， IImcostt 是線框在時間 t 轉(zhuǎn)過的角度；是線框與磁感應(yīng)強度 B 的夾角；此時 V、B 間夾角為（/2 一 t）3對于單匝矩形線圈來說 Em=2Blv=BS； 對于 n 匝面積為 S 的線圈來說 Em=nBS。對于mR三幾個物理量1中性面：如圖所示的位置為中性面，對它進行以下說明：（1）此位置過線框的磁通量最多（2）此位置磁通量的變化率為零所以&#

3、160;E=msint=0，IImsint=0（3）此位置是電流方向發(fā)生變化的位置，具體對應(yīng)圖中的 t2，t4時刻，因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為 50Hz 的交流電每秒方向改變 100 次2交流電的最大值：mBS當(dāng)為 N 匝時 mNBS（1） 是勻速轉(zhuǎn)動的角速度，其單位一定為弧度秒，（2）最大值對應(yīng)的位置與中性面垂直，即線框面與磁感應(yīng)強度 B 平行（3）最大值對應(yīng)圖中的 t1、t3 時刻，每周中出現(xiàn)兩次3瞬時值 E

4、=msint， IImsint 代入時間即可求出不過寫瞬時值時，不要忘記寫單位，4有效值：為了度量交流電做功情況人們引入有效值，它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)而定的就是分別用交流電，直流電通過相同阻值的電阻，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則直流電的值為交流電的有效值（1）有效值跟最大值的關(guān)系 m=2 U 有效（2）伏特表與安培表讀數(shù)為有效值（3）用電器銘牌上標明的電壓、電流值是指有效值5周期與頻率：交流電完成一次全變化的時間為周期；每秒鐘完成全變化的次數(shù)叫交流電的頻率單位 1/秒為赫茲（Hz）規(guī)律方法一、關(guān)于交流電的變化規(guī)律【例 1】如

5、圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B=05T，邊長 L=10cm 的正方形線圈 abcd 共1 / 10100 匝，線圈電阻 r1，線圈繞垂直與磁感線的對稱軸 OO/勻速轉(zhuǎn)動，角速度為 2rads，外電路電阻 R4，求：（1）轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過 600 時的即時感應(yīng)電動勢（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過 600 角時的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢（4）交流電電表的示數(shù)（5）轉(zhuǎn)動一周外力做的功（6）16

6、周期內(nèi)通過 R 的電量為多少？（4）電壓表示數(shù)為外電路電壓的有效值： U=      ·R      ×   =178V解析：（1）感應(yīng)電動勢的最大值，mNBS100×05×012×2V=314V（2）轉(zhuǎn)過 600 時的瞬時感應(yīng)電動勢：emcos600=314×05 V157 V（3）通過 600 

7、角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢： e =N/t=26Ve3 × 144R + r25（5）轉(zhuǎn)動一周所做的功等于電流產(chǎn)生的熱量WQ（em22）（R 十 r）·T099JT (R + r ) / 6（6）   周期內(nèi)通過電阻   R  的電量  Q I   ·   

8、T      T             11e1NBS sin 60 066R600866 C【例 2】磁鐵在電器中有廣泛的應(yīng)用，如發(fā)電機， 已知一臺單相發(fā)電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)線框共有 N匝，線框長為 l1，寬為 l2，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角速度為 , 磁極間的磁感應(yīng)強度為 B。 導(dǎo)出發(fā)電機的瞬時

9、電動勢 E 的表達式。【答案：E=Nl1l2BsintN/K】現(xiàn)在知道有一種強永磁材料銨鐵硼，用它制成發(fā)電機的磁極時，磁感應(yīng)強度可以增大到原來的 K 倍，如果保持發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和尺寸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度，需產(chǎn)生的電動勢都不變，那么這時轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框需要多少匝? (2002 年，安徽)二、表征交流電的物理量【例 3】. 交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)子由 BS 的位置開始勻速轉(zhuǎn)動，與它并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為14.1V，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過 30°時交流電壓的即時值為_V。分析：電壓表的示數(shù)為交流電壓的有效值

10、，由此可知最大值為 Um=2 U=20V。而轉(zhuǎn)過 30°時刻的即時值為 u=Umcos30°=17.3V?！纠?#160;5】電流最大值相等的方波交流電流和正弦交流電流的電功率之比 PaPb=_答案：21三、最大值、平均值和有效值的應(yīng)用1、正弦交變電流的電動勢、電壓和電流都有最大值、有效值、即時值和平均值的區(qū)別。以電動勢為例：最大值用 Em 表示，有效值用 E 表示，即時值用 e 表示，平均值用 E 表示。它們的關(guān)系為： E=Em/2&

11、#160;，e=Emsint。平均值不常用，必要時要用法拉第電磁感應(yīng)定律D t直接求： E = nDF           E + E。切記 E ¹ 122 。特別要注意，有效值和平均值是不同的兩個物理量，有效值是對能的平均結(jié)果，平均值是對時間的平均值。在一個周期內(nèi)的前半個周期內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值為最大值的 2/ 倍，而一個周期內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢為零。2、&

12、#160;我們求交流電做功時，用有效值，求通過某一電阻電量時一定要用電流的平均值交流2 / 103、 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的 ：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，                         2  /2 倍。率為 50HZ，所以其電壓

13、即時值的表達式為  =311sin314。pw wpwpw pwq = It , 而 I  =     =       =       , q =     ，這里電流和電動勢都必須要用平R + r &

14、#160;t (R + r )t (R + r )R + rR + r   2   2(R + r )2   4(R + r )4(R + r )2R + r          &

15、#160;    4 ()R + r電，在不同時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢，平均電流不同考慮電容器的耐壓值時則要用最大值。如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的通常所說的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流；保險絲的熔斷電流等都指有效值。  220V=311V（有時寫為 （3）生活中用的市電電壓為 220V，其最大值為 2  310V），頻.【例 

16、;7】交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有 n 匝線圈，每匝線圈所圍面積為 S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為 ，線圈內(nèi)電阻為 r，外電路電阻為 R。當(dāng)線圈由圖中實線位置勻速轉(zhuǎn)動 90°到達虛線位置過程中，求：通過 R 的電荷量 q 為多少？R 上產(chǎn)生電熱 QR 為多少？外力做的功 W 為多少？分 析 ：  由 電 流 的 定 義&

17、#160;， 計 算 電 荷 量 應(yīng) 該 用 平 均 值 ： 即En DFnBSnBS均值，不能用有效值、最大值或瞬時值。求電熱應(yīng)該用有效值，先求總電熱 Q，再按照內(nèi)外電阻之比求 R 上產(chǎn)生的電熱 QR。E 2(nBS )2n 2 B 2 S 2Rn 2 B 2 S 2 RQ =

18、 I 2 ( R + r )t =×=, Q =Q =R。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時值。pw根據(jù)能量守恒，外力做功的過程是機械能向電能轉(zhuǎn)化的過程，電流通過電阻，又將n 2 B 2 S 2電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即放出電熱。因此 W=Q =。一定要學(xué)會用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律來分析功和能。試題展示1.如圖 a 所示，一矩形線圈 abcd 放置在勻強磁場中，

19、并繞過 ab、cd 中點的軸 OO以角速度 w 逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角q 45° 時（如圖 b）為計時起點，并規(guī)定當(dāng)電流自 a向 b 時電流方向為正。則下列四幅中正確的是流圖3 / 10wB  = 6 .28 V，剛開始轉(zhuǎn)動時線圈平面與中性夾角 j6答案：D4如圖所示，矩形線圈邊長為 ab=20cm，ab=10cm，匝數(shù) N=100 匝，磁場的磁感強度

20、B=0.01T。當(dāng)線圈以 50r/s 的轉(zhuǎn)速從圖示位置開始逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求：（1）線圈中交變電動勢瞬時值表達式；（2）從線圈開始轉(zhuǎn)起動，經(jīng) 0.01s 時感應(yīng)電動勢的瞬時值。解答：（1）欲寫出交變電動勢的瞬時值，先求出 w、 e m 、 j 0 三個f要素。線圈旋轉(zhuǎn)角速度為 w = 2 p = 100 prad / s ，感應(yīng)電動勢的最大值為ep= NS=rad 。

21、于是線圈中m0交變電動勢的瞬時值表達式為t÷çe = 6 .28 sin æ 100 p + pöVè6 ø。q = It , 而 I  =     =       =       

22、;, q =     ，這里電流和電動勢都必須要用平pw wpwpw pwR + r   2   2(R + r )2   4(R + r )4(R + r )2R + r電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即放出電熱。因此 W=Q  =   

23、60;       。要善于用能量轉(zhuǎn)化和守恒定（2）把 t=0.01s 代入上式，可量，此時感應(yīng)電動勢的瞬時值。7交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子有 n 匝線圈，每匝線圈所圍面積為 S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 B，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為 ，線圈內(nèi)電阻為 r，外電路電阻為 R。當(dāng)線圈由圖中實線位置勻速轉(zhuǎn)動90º 到達虛線位置過程中，求：通過 R 的電荷量 q 為多少？R 上產(chǎn)生電熱 

24、;QR 為多少？外力做的功 W 為多少？解 ：  按 照 電 流 的 定 義 I=q/t ， 計 算 電 荷 量 q 應(yīng) 該 用 電 流 的 平 均 值 ： 即En DFnBSnBSR + rt (R + r )t

25、60;(R + r )R + r均值，不能用有效值、最大值或瞬時值。求電熱應(yīng)該用有效值，先求總電熱 Q，再按照內(nèi)外電阻之比求 R 上產(chǎn)生的電熱 QR。E 2(nBS )2n 2 B 2 S 2Rn 2 B 2 S 2 RQ = I 2 ( R + r )t =×=, Q

26、 =Q =R。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時值。能根據(jù)能量守恒，外力做功的過程是機械pw 向電能轉(zhuǎn)化的過程，電流通過電阻，又將n 2 B 2 S 24 ()R + r4 / 10律來分析功和能。感抗與容抗基礎(chǔ)知識1.電感對交變電流的阻礙作用f電感對交變電流阻礙作用的大小用感抗(XL)來表示：XL=2 L此式表明線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高，電感對交變電流的作用就越大，感抗也就越大。自感系數(shù)很大的線圈有通直流、阻交流的作用，自

27、感系數(shù)較小的線圈有通低頻、阻高頻的作用.2.電容器對交變電流的阻礙作用C  2電容器對交變電流的阻礙作用的大小用容抗(XC)來表示： X=p 1fC.此式表明電容器的電容越大，交變電流的頻率越高，電容對電流的阻礙作用越小，容抗也就越小。由于電容大的電容器對頻率高的交流電流有很好的通過作用，因而可以做成高頻旁路電容器，通高頻、阻低頻；利用電容器對直流的阻止作用，可以做成隔直電容器，通交流、阻直流。規(guī)律方法【例 7】如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板板長L = 1.4m，板距為 d = 30cm&#

28、160;，兩板間有 B=1.5T、垂直于紙面向里的勻強磁場，在兩板上加如圖所示的脈動電壓。在 t = 0 時，質(zhì)量為 m = 2×10-15 Kg、電量為 q = 1×10-10C 的正離子，以速度 v0 = 4×103m/s從兩板中間水平射入，試問：（1）粒子在板間作什么運動？畫出其軌跡。（2）粒子在場區(qū)運動的時間是多少？解答：（1）在第一個 10-4s 內(nèi)離子作勻速直線運動。在第二個

29、 10 - 4s 內(nèi)作勻速圓周運動易知以后重復(fù)上述運動。（2）6.5×10-4 s2、電電和電容對交流電的作用【例 8】如圖所示，線圈的自感系數(shù) L 和電容器的電容 C 都很小，此電路的重要作用是：A.阻直流通交流，輸出交流B.阻交流通直流，輸出直流C.阻低頻通高頻，輸出高頻電流D.阻高頻通低頻，輸出低頻和直流解：線圈具有通直流和阻交流以及通低頻和阻高頻的作用，將線圈串聯(lián)在電路中，如果自自系數(shù)很小，那么它的主要功能就是通直流通低頻阻高頻。電容器具有通交流和阻直流以及通高頻和阻低頻的作用

30、，將電容器并聯(lián)在L 之后的電路中。將電流中的高頻成分通過 C，而直流或低頻成份被阻止或阻礙，這樣輸出端就只有直流或低頻電流了，答案 D【例 11】 一個燈泡通過一個粗導(dǎo)線的線圈與一交流電源相連接，一塊鐵插進線圈之后，該燈將：A變亮B變暗C對燈沒影響【答】 B【例 12】如圖所示電路中，三只電燈的亮度相同，如果交流電的頻率增大，三盞電燈5 / 10的亮度將如何改變?為什么?解析：當(dāng)交變電流的頻率增大時，線圈對交變電流的阻礙作用增大，通過燈泡 L1 的電流將因此而減小，所以燈泡 

31、L1 的亮度將變暗；而電容對交變電流的阻礙作用則隨交變電流頻率的增大而減小，即流過燈泡 L2 的電流增大，所以燈泡 L2 的亮度將變亮 .由于電阻的大小與交變電流的頻率無關(guān)，流過燈泡 L3 的電流不變，因此其亮度也不變，【例 13】“二分頻”，音箱內(nèi)有兩個不同口徑的揚聲器，它們的固有頻率分別處于高音、低音頻段，分別稱為高音揚聲器和低音揚聲器音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低頻段分離出來，送往相應(yīng)的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動圖為音箱的電路圖，高、低

32、頻混合電流由 a、b 端輸入，L和級是線圈，C和 C：是電容器（BD）A.甲揚聲器是高音揚聲器B. C2 的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器C. L1 的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器D. L2 的作用是減弱乙揚聲器的低頻電流解析：線圈作用是 “通直流，阻交流；通低頻，阻高頻 ”電容的作用是 “通交流、隔直流；通高頻、阻低頻 ”高頻成分將通過 C2 到乙揚聲器，故乙是高音揚聲器低頻成分通過石到甲揚聲器故甲是低音揚聲器.L1 的作用是阻礙高

33、頻電流通過甲揚聲器變壓器、電能輸送基礎(chǔ)知識一、變壓器1理想變壓器的構(gòu)造、作用、原理及特征構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器作用：在輸送電能的過程中改變電壓原理：其工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象2理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓 U1 后，由于電磁感應(yīng)的原因，原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有： E = n11DFD t1 ， E= n2      2DFDt2忽略原、副線

34、圈內(nèi)阻，有U1E1 ，U2E2另外，考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁，即認為在任意時刻穿過原、副線圈的磁感線條數(shù)都相等，于是又有  DF   = DF   由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為12U   n1 =  1U   n2       2在此基礎(chǔ)上再忽略變壓器自身的能量損失（一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分，分別俗稱

35、為“銅損”和“鐵損”），有 P1=P2而 P1=I1U1P2=I2U2于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為U  I   = U   I  ,11226 / 10I n1 = 2I    n2       1（1）熟記兩個基本公式：       

36、;   P  入=P  出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器Un只有當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時，才有：U  I   = U  I  ,1  =                     I 

37、  n變壓器的輸入功率由輸出功率決定 ，往往用到： P  = U  I  = æç n 2U 1÷÷   / R ，即在輸入電çnè1   ø反比，與副線圈電路的電阻值成反比。式中的 R 表示負載電阻的阻值，而不是“負載”?！柏撚纱丝梢姡海?）理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽

38、略原、副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗（實際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數(shù)的差別）（2）理想變壓器的規(guī)律實質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現(xiàn)形式3、規(guī)律小結(jié)Un1 =122的輸入功率總等于所有輸出功率之和。（2）原副線圈中過每匝線圈通量的變化率相等（3）原副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期頻率一樣（4）需要特別引起注意的是：In21 12221ö 2111壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)的平方成載”表示副線圈所接的用電器的實際功

39、率。實際上， R越大，負載越?。?#160;R越小，負載越大。這一點在審題時要特別注意。（ 5 ）當(dāng)副線圈中有二個以上線圈同時工作時，U1U2U3=n1n2n3 ，但電流不可n，此情況必須用原副線圈功率相等來求電流II1   n 2=2 1（6）變壓器可以使輸出電壓升高或降低，但不可能使輸出功率變大假若是理想變壓器輸出功率也不可能減少（7）通常說的增大輸出端負載，可理解為負載電阻減??；同理加大負載電阻可理解為減小負載【例 1】一臺理想變壓器的輸出端僅接一個標有“12V，6W”的燈泡，且正常發(fā)光，

40、變壓器輸入端的電流表示數(shù)為 02A，則變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為（ D）A72；B31；C63；D52；解析：因為，I2P2U26/1205 AI102 A所以n1n2=I2I1=52【例 2】如圖所示，通過降壓變壓器將 220 V 交流電降為 36V 供兩燈使用，降為 24V 供儀器中的加熱電爐使用如果變壓器為理想變壓器求：（1）若 n396 匝，n2 的匝數(shù)；（2）先合上 K1、K3，再合上 K2 時，各電表讀

41、數(shù)的變化；（3）若斷開 K3 時 A1 讀數(shù)減少 220 mA，此時加熱電爐的功率；（4）當(dāng) K1、K2、K3 全部斷開時，A2、V 的讀數(shù)解析：（1）變壓理的初級和兩個次級線圈統(tǒng)7 / 10在同一繞在同一鐵蕊上，鐵蕊中磁通量的變化對每匝線圈都是相同的所以線圈兩端的電2 =2 ， n  =2 n   =UnU     24壓與匝數(shù)成正比有U

42、0;  n       U     362 3´ 96 = 144匝333（2）合上 K1、K3 后，燈 L1 和加熱電爐正常工作再合上 K2，燈 L2 接通，U1、n1 和n3 的值不變故 V 讀數(shù)不變但 L2 接通后，變壓器的輸入、輸出功率增大故 A1、A2

43、0;讀數(shù)增大（3）斷開 K3 時，A1 讀數(shù)減少 200mA，表明輸入功率減少，減少值為 PIU0200×22044W，這一值即為電爐的功率（4）當(dāng) K1、K2、K3 全部斷開時，輸出功率為零，A2 讀數(shù)為零但變壓器的初級戰(zhàn)線圈接在電源上，它仍在工作，故 V 讀數(shù)為 24V【例 3】如圖所示，接于理想變壓器的四個燈泡規(guī)格相同，且全部正常發(fā)光，則這三個線圈的匝數(shù)比應(yīng)為（C）A123； B231C321； D213解析：由于所有燈泡規(guī)格相同且都正常發(fā)

44、光，則2    n 2    2U  23    n=    =    =   式中，U 為燈泡的額定電壓，設(shè) I 為燈炮的額定電3           1UUU1   

45、 U1    3U  32   U則    =    =    =      由此得 n1n2n3=321n1電路中電能損失 P 耗=I2R= ç ÷  R ，切不用 U2/R 來算，當(dāng)用此式時，U&

46、#160;必須是降在導(dǎo)線流，由理想變壓器的功率關(guān)系 pl= p2p3UlIU2IU3I2UIUI3UI所以 U1=3Un22U2二、電能輸送æ P ö2è U ø上的電壓，電壓不能用輸電電壓來計算2遠距離輸電。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用= I r      = IPr 2 r,U rr r ，而不能用

47、60;P= Ur2r 。ç U  '  ÷SUè  1øç÷特別重要的是要求會分析輸電線上的功率損失P = æ P1 ö 2 × L µ1 ，由此得出結(jié)r1論： 減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導(dǎo)線的橫截面積，當(dāng)然選擇前者。若輸電線功率損失已經(jīng)確定，那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積，

48、從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)電線所需的鋼材和水泥，還能少占用土地?！纠?#160;6】有一臺內(nèi)阻為 l 的發(fā)電機，供給一個學(xué)校照明用電，如圖所示升壓變壓器匝數(shù)比為 14，降壓變壓器的匝數(shù)比為 41，輸電線的總電阻 R=4，全校共 22 個班，每班有 “220 V，40W”燈 6 盞若保證全部電燈正常發(fā)光，則：（l）發(fā)電機輸出功率多大？（2）發(fā)電機電動勢多大？（3）輸電線上損耗的電功率多大？（4）輸電效率是多少？8 / 10（5）若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光發(fā)電機輸出功率是

49、否減半解析：題中未加特別說明，變壓器即視為理想變壓器，由于發(fā)電機至升壓變壓器及降壓變壓器至學(xué)校間距離較短，不必考慮該兩部分輸電導(dǎo)線上的功率損耗發(fā)電機的電動勢 ，一部分降在電源內(nèi)阻上即 Ilr，另一部分為發(fā)電機的路端電壓U1，升壓變壓器副線圈電壓 U2 的一部分降在輸電線上，即 I2R，其余的就是降壓變壓器原線圈電壓 U2，而 U3 應(yīng)為燈的額定電壓 U 額，具體計算由用戶向前遞推即可（1）對降壓變壓器：U/2I2=U3I3nP 燈=22×6×40 W=52

50、80w而 U/24U3880 V，所以 I2=nP 燈/U/2=5280/880=6A對升壓變壓器：UlIl=U2I2=I22RU/2I262×452805424 W，所以P出=5424 W（2）因為 U2U/2I2R8806×4904V，所以 U1=¼U2=¼×904226 V又因為 UlIl=U2I2，所以 Il=U2I2/Ul=4I2=24 A，所以U1I1r1=22624×1250 V輸電線上損耗的

51、電功率 PR=IR2R=144W（4）P 有用/P 出×100=52805424×100%=97（5）電燈減少一半時，n/P 燈=2640 W，I/2n/P 燈/U22640/880=3 A所以 P/出=n/P 燈十 I/22R=264032×42676w發(fā)電機的輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上電功率的損失減少到原來的 1/4。說明：對變電過程較復(fù)雜的輸配電問題，應(yīng)按照順序，分步推進或按 “發(fā)電一一升壓輸電線 

52、降壓一用電器 ”的順序，或從 “用電器 ”倒推到 “發(fā)電”一步一步進行分析注意升壓變壓器到線圈中的電流、輸電線上的電流、降壓變壓器原線圈中的電流三者相等規(guī)律方法一、解決變壓器問題的常用方法【例 6】如圖所示為一理想變壓器，K 為單刀雙擲開關(guān)，P 為滑動變阻器的滑動觸頭，U1 為加在原線圈兩端的電壓，I1 為原線圈中的電流強度，則（ ABD）A保持 U1 及 P 的位置不變，K 由 a 合到 b 時，I1&#

53、160;將增大B保持 P 的位置及 U1 不變，K 由 b 合到 a 時，R 消耗的功率減小C保持 U1 不變，K 合在 a 處，使 P 上滑，I1 將增大D保持 P 的位置不變，K 合在 a 處，若 U1 增大，I1 將增大解析：K 由 a 合到 b 時，n1 減小，由

54、0; U1 ,可知，UUn1 =n2增大，P2=U22/R 隨之增大· 而1    n1                                  &#

55、160;          IU大，由    =   ，可知 U2 增大，I2=U2/R 隨之增大，由1 =2 可知 I1 也增大，D 正確。U2    n22P1=P2，P1=I1U1，從而 I1 增大，A 正確K 由 b 合到 a 時，與上述情況相反，P2 將減小，B正確·P 上滑時，R 增大，P2=U22/R 減小，又 P1P2，P1=I1U1，從而 I1