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(fù)習(xí))

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(gè)小型發(fā)電站，發(fā)電機(jī)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(jié)：一個(gè)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(shí)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(shí)： A、電容器正在放電 B、電路中的電流強(qiáng)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(dòng)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(guān)，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(guān)，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(xué)習(xí)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(guān)。 例4 如圖72所示的是一個(gè)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(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，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(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間成正比增大，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)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(guān)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(qiáng)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?？芍?，電場和磁場交替產(chǎn)生由近及遠(yuǎn)地向外傳播形成電磁波； 電磁波的特點(diǎn)： 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(shí)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(yīng)為原來的多少倍？ 分析和解答：由 設(shè)赫, 又 故=2.25×10-13法=0.225皮法 一次全振蕩的時(shí)間即周期：秒 L不變時(shí)

6、， 于是有 故應(yīng)使電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?倍?！灸芰τ?xùn)練】 一、選擇題： 1、遠(yuǎn)距離高壓輸電，當(dāng)輸送電功率相同時(shí)，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(fù)載R供電，保持輸入電壓不變，下列各項(xiàng)措施中能使輸入功率減小的是：（ ） A、減小負(fù)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(fù)載R的阻值 3、關(guān)于變壓器，下面正確說法是：（ ） A、高壓線圈匝數(shù)多，電流小，導(dǎo)線細(xì) B、高壓線圈匝數(shù)多，電流小，導(dǎo)線粗 C、副線圈空載時(shí)，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(shí)間t的變化關(guān)系如圖73所示，由圖可知（ ） A、在時(shí)刻t1，電路中的電流最大 B、在時(shí)刻t2，電路中的磁場能最大 C、從時(shí)刻t2至t3，電路中的電場能不斷增加 D、從時(shí)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(shí)，電容器下板帶正電，振蕩電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則在t3-t4時(shí)間內(nèi)

8、，A、B兩點(diǎn)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(dòng)的電荷，且電磁波可以脫離電荷而獨(dú)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(shí)，上板帶正電，當(dāng)t=2×10-3秒時(shí)，上極板帶_電，電流方向?yàn)開 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(jì)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(gè)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(yīng)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(jī)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(biāo)有“220V，100W”的電燈正常發(fā)光，求：理想