電能的輸送電磁振蕩電磁振蕩的頻率和周期電磁場電磁波(復習)

1、電能的輸送、電磁振蕩、電磁振蕩的頻率和周期、電磁場、電磁波 1、電能輸送：輸電線損失功率P線=I2R=I2：可知要減小電能損失，減小電流，提高輸送電壓；電能輸送原理圖： 例1 一個小型發(fā)電站，發(fā)電機的輸出電壓250V，向用戶輸送50KW的電功率，若輸電線電阻80，輸電線損耗功率不超過輸送功率4%，用戶需要電壓220V，則升壓和降壓的原、副線圈匝數(shù)比各為多少？分析和解答：如圖所示： 而所以 2、電磁振蕩電磁振蕩產(chǎn)生過程：小結：一個周期內(nèi)，正向放電，反向充電，反向放電，正向充電。振蕩規(guī)律： ，正向放電，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。，反向充電，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能。 ，反向放電，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。，正向充電

2、，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能。 例2 在LC振蕩電路中某一時刻電容器兩極板間的電場線和穿過線圈的磁感線方向，如圖71所示，這時： A、電容器正在放電 B、電路中的電流強度在減小 C、磁場能正轉(zhuǎn)化為電場能 D、線圈產(chǎn)生的自感電動勢正在增大 分析和解答：由電容器兩極板間的電場線方向，可知上極板帶正電荷，由線圈的磁感線方向，利用安培定則可知LC回路中電流方向，因此可知電容器正充電，故B、C、D正確。 3、電磁振蕩的周期和頻率。 例3 用平行板電容器和自感線圈組成的振蕩電路，若要減小電路的振蕩頻率可采取下列方法中的哪些：A、增加線圈的匝數(shù) B、在線圈中放入鐵芯C、減小電容器兩板間的距離 D、減小加在電容器兩板

3、上的電壓E、增加電容器兩板間的正對面積 F、在電容器中間插入電介質(zhì) 分析和解答：由可知與電壓無關，D否定，電感線圈的匝數(shù)增多和鐵芯的放入，均能使電感L變大，從而使f變小，另根據(jù)平行板電容器的電容哪些因素有關，可知C、E、F三種方法均能使電容器的電容C增大，使f變小，所以采用A、B、C、E、F五種方法能使電路的振蕩頻率變小。 4、電磁場理論： 變化的磁場能夠在周圍的空間產(chǎn)生電場； 變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。 學習中需注意：這里的變化均指非均勻變化；變化磁場產(chǎn)生的電場與閉合電路無關。 例4 如圖72所示的是一個水平放置的玻璃環(huán)形小槽，槽的寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電的小

4、球放入槽中，讓小球獲一初速VO在槽內(nèi)開始運動，與此同時，有一變化的磁場豎直向下穿過小槽外經(jīng)所包圍的面積，磁感應強度的大小隨時間成正比增大，設小球運動過程中帶電量不變，那么下列說法正確的是：A、 小球受到的向心力大小不變B、 小球受到的向心力大小增加C、 磁場力對小球做功D、 小球受到的磁場力不斷增加 分析和解答：由麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，且電場線與磁場線關系符合楞次定律，即這里電場線方向正好和圓形玻璃槽重合，電場力對槽中帶正電的小球做正功，使小球不斷加速，由F向=可知小球所需的向心力不斷增加，故B正確，由于速度不斷增加，磁感強度又不斷增加，由，可知小球受到的

5、磁場力不斷增加，故D正確。 5、電磁波 電磁波的產(chǎn)生：由麥克斯韋的電磁場理論。可知，電場和磁場交替產(chǎn)生由近及遠地向外傳播形成電磁波； 電磁波的特點： 電磁波是橫波，真空中傳播速度為光速且：傳播過程中伴隨電磁能的傳播且不需媒質(zhì)，因此電磁波是一種物質(zhì)。 例5 振蕩電路中線圈的自感系數(shù)L=2毫亨，要產(chǎn)生波長是40米的電磁波，問：電容器的電容是多少？振蕩電路中產(chǎn)生一次全振蕩的時間是多少？若要產(chǎn)生波長是80米的電磁波，保持振蕩電路中的線圈的自感系數(shù)不變，則電容器的電容應為原來的多少倍？ 分析和解答：由 設赫, 又 故=2.25×10-13法=0.225皮法 一次全振蕩的時間即周期：秒 L不變時

6、， 于是有 故應使電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?倍?！灸芰τ柧殹?一、選擇題： 1、遠距離高壓輸電，當輸送電功率相同時，輸電線路上電阻所損失的功率（ ） A、與輸電線路電壓的平方成正比 B、與輸電線路的電流平方成正比 C、與輸電線上損失的電壓平方成正比 D、與輸電線路的電壓成正比 2、用一理想變壓器給負載R供電，保持輸入電壓不變，下列各項措施中能使輸入功率減小的是：（ ） A、減小負載R的阻值 B、增加原線圈的匝數(shù) C、減小副線圈的匝數(shù) D、增加負載R的阻值 3、關于變壓器，下面正確說法是：（ ） A、高壓線圈匝數(shù)多，電流小，導線細 B、高壓線圈匝數(shù)多，電流小，導線粗 C、副線圈空載時，原線圈電流為

7、零 D、割線圈電流增大，原線圈電流反而減小 4、在LC振蕩電路中，用以下的哪種辦法可以使振蕩頻率增大一倍（ ） A、自感L和電容C都增大一倍 B、自感L和電容C都減小一半 C、自感L增大一倍，電容C減小一半 D、自感L減小一半，電容C增大一倍 5、LC振蕩電路中電容器兩端的電壓u隨時間t的變化關系如圖73所示，由圖可知（ ） A、在時刻t1，電路中的電流最大 B、在時刻t2，電路中的磁場能最大 C、從時刻t2至t3，電路中的電場能不斷增加 D、從時刻t3至t4，電容器的帶電量不斷增加6、如圖所示的LC振蕩電路，在t=0時，電容器下板帶正電，振蕩電流隨時間的變化規(guī)律如圖所示，則在t3-t4時間內(nèi)

8、，A、B兩點電勢uA、uB的高低和穿過線圈的磁通量變化率：（ ） A、uA>uB，增大 B、uA>uB，減小 C、uA<uB，增大 D、uA<uB，減小 7、如圖75所示的LC振蕩電路，根據(jù)圖示情況，以下判斷正確的是（ ） A、電容器正在放電，而且電路中的電流逐漸變大 B、電容器正在放電，而且電路中的電流逐漸變小 C、電路中的電場能正在逐漸轉(zhuǎn)化成磁場能 D、電路中的磁場能正在逐漸轉(zhuǎn)化成電場能 8、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，以下說法正確的是（ ） A、穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 B、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 C、振蕩

9、電場在周圍空間產(chǎn)生振蕩磁場 D、電磁波產(chǎn)生的條件是電路中有快速振動的電荷，且電磁波可以脫離電荷而獨立存在 二、填空題 9、用1萬伏高壓輸送100千瓦的電功率，在輸電線上損失2%的電功率，則輸電線的電阻是_歐姆，如果把輸送電壓降低一半，則輸電線上損失功率將占輸送功率的_% 10、如圖76所示，在LC振蕩電路中，L=0.25H，C=4F，K閉合時，上板帶正電，當t=2×10-3秒時，上極板帶_電，電流方向為_ 11、在LC振蕩電路中，線圈的電感L可以從4mH變到0.1H，電容器的電容量C可以從3.6pF變到90F，那么，振蕩電路的最大周期為_s，最小周期為_s 12、輸送功率為P，輸送電壓為u，輸電線電阻R，用戶得到的電壓為u，則輸電線上損失功率為_，用戶得到功率為_ 三、計算題： 13、某LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L=2×10-6H，要使這個振蕩電路產(chǎn)生頻率為1500千赫的振蕩電流，則電容器的電容應為多少？ 14、有一條河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機的總效率為50%，輸出電壓為240V，輸電線的總電阻R=30，允許損失功率為總功率的6%，為滿足用戶需要，使標有“220V，100W”的電燈正常發(fā)光，求：理想