交變電流備課綜述

1、演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一、交變電流一、交變電流2.2.直流電：直流電：電流方向不隨時(shí)間而電流方向不隨時(shí)間而 改變改變二、二、交變電流的產(chǎn)生交變電流的產(chǎn)生 矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)BSBS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 中性面中性面沒(méi)有邊切割磁感應(yīng)線(xiàn)沒(méi)有邊切割磁感應(yīng)線(xiàn)(甲甲) BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向b b到到a a(乙乙)a a（b b）、）、d d（c c）邊垂）邊垂直切割磁感應(yīng)線(xiàn)，直切割磁感應(yīng)線(xiàn)，(丙丙)BSBS， 最大，最大， E=0 , I=0E=

2、0 , I=0 中性面中性面BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大， 感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流方向a a到到b b(丁丁) 設(shè)正方形線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)為設(shè)正方形線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng) L，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B B中繞垂直于中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，abab和和cdcd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為OO1 1、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變多少次？改變多少次？2 2、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最?。看筮€是最?。? 3、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到

3、什么位置時(shí)磁通、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最??？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最量最??？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最?。看筮€是最??？ 中性面中性面：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置叫做：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置叫做中性面中性面 （1 1）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁磁通量最大通量最大，但磁通量的變化率為零（，但磁通量的變化率為零（ abab和和cdcd邊都不切割磁感線(xiàn)），線(xiàn)圈中的邊都不切割磁感線(xiàn)），線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)為零為零 （2 2）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)向，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周一周，兩次兩次經(jīng)過(guò)中性面，電經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變流方向

4、改變兩次兩次 三交變電流的變化規(guī)律三交變電流的變化規(guī)律 以線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻以線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t t線(xiàn)圈中的感線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（abab和和cdcd邊切割磁感線(xiàn)邊切割磁感線(xiàn) ）tNBLvesin22LvtLNBesin2所以2LNBEm令則有 tEemsine為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）=NB S 成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) （1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化tEemsin（2 2）電流按正弦規(guī)律變化）電流按正弦規(guī)律變化 tIimsin（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化 tUumsin 電流通過(guò)R時(shí)： tIimsin.R

5、IUiRumm，四、交流電的圖像四、交流電的圖像abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB1.正弦交變電流的圖像正弦交變電流的圖像2.幾種常見(jiàn)的交變電流幾種常見(jiàn)的交變電流1 1、交變電流交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3 3、交變電流的變化規(guī)律：、交變電流的變化規(guī)律：（1 1）方向變化規(guī)律方向變化規(guī)律-線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面中性面一次，一次，感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的方向就改變方向就改變一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周一周，感應(yīng)電，感應(yīng)電流的方向改變流的方向改變兩次兩次。 （2 2）大小變化規(guī)

6、律）大小變化規(guī)律-按按正弦規(guī)律正弦規(guī)律變化：變化： e=Emsint Em=NBS叫電動(dòng)勢(shì)的最大值叫電動(dòng)勢(shì)的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫電流的最大值叫電流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫電壓的最大值叫電壓的最大值 小結(jié)小結(jié)2、矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)2 2、矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流、矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交變電流的波形如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是的波形如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A.A.在在t t1 1時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值B

7、.B.在在t t2 2時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到峰值C.C.在在t t3 3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值D.D.在在t t4 4時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率達(dá)到峰值 BCt0t1t2t3t4課堂練習(xí)課堂練習(xí)vvB中性面中性面at如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線(xiàn)圈逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)場(chǎng)中，矩形線(xiàn)圈逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為動(dòng)，角速度為。圖中標(biāo)。圖中標(biāo)a的小圓圈的小圓圈表示線(xiàn)圈表示線(xiàn)圈ab邊的橫截面，標(biāo)邊的橫截面，標(biāo)d的小圓的小圓圈表示線(xiàn)圈圈表示線(xiàn)圈

8、cd邊的橫截面邊的橫截面,ab、cd長(zhǎng)長(zhǎng)度為度為L(zhǎng)1，ad、bc長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，設(shè)線(xiàn)圈，設(shè)線(xiàn)圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。自主探究：自主探究：三、三、交變電流的變化規(guī)律交變電流的變化規(guī)律 1. 1.線(xiàn)圈與中性面的夾角是多少？線(xiàn)圈與中性面的夾角是多少？ 2. 2. ab邊的速度多大？邊的速度多大？ 3. 3. ab邊速度方向與磁場(chǎng)方向邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角多大？夾角多大？ 4. 4. ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？大？ 5.5.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化tEemsin（2）電流按正弦規(guī)律變化 tIimsin（3）電

9、路上的電壓按正弦規(guī)律變化 tUumsin 電流通過(guò)R時(shí)： tIimsin.RIUiRumm，成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)1.1.正弦式交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式（從中性面計(jì)時(shí)）正弦式交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式（從中性面計(jì)時(shí)）2.2.正弦式交變電流的圖象正弦式交變電流的圖象3.3.幾種不同類(lèi)型的交流電幾種不同類(lèi)型的交流電3、如圖所示，、如圖所示，ab邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為20cm，ad邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為10cm的矩形單匝線(xiàn)圈，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矩形單匝線(xiàn)圈，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2T，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速n100r/s.求：求：(1)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)若從中

10、性面計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)若從中性面計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò) s時(shí)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的時(shí)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大？瞬時(shí)值是多大？6001課堂練習(xí)課堂練習(xí)一、知識(shí)回顧一、知識(shí)回顧(一一)、交變電流：、交變電流： 大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流。變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流。 其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流電。其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流電。 （二）、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律（二）、正弦交流的產(chǎn)生及變化規(guī)律 1、產(chǎn)生：當(dāng)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的、產(chǎn)生：當(dāng)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)

11、生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。律變化的。即正弦交流。 2、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)圈，位于跟磁感線(xiàn)垂直的、中性面：勻速旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)圈，位于跟磁感線(xiàn)垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，但切割邊都未切割磁感線(xiàn)，或者說(shuō)這時(shí)線(xiàn)圈的磁通量但切割邊都未切割磁感線(xiàn)，或者說(shuō)這時(shí)線(xiàn)圈的磁通量變化率為零，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。變化率為零，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、規(guī)律：、規(guī)律： 從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則e=NBSsint 。用用Em表示峰值表示峰值NBS則則e=Em sintRERem電流電流I=sint=Im sint電壓電壓u=

12、Um sint (1)函數(shù)表達(dá)式：函數(shù)表達(dá)式：(2)在純電阻電路中在純電阻電路中P34頁(yè)1、表征交流電變化快慢的物理量0t/sU/VT周期周期T：交變電流完成一次周期變化所用的時(shí)間頻率頻率f：1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)T = 1/f = 2/T = 2f二、新課教學(xué)：二、新課教學(xué)：周期和頻率周期和頻率交流電也用周期和頻率來(lái)表示變化的快慢交流電也用周期和頻率來(lái)表示變化的快慢 T和和f的物理意義：表征交流電變化的快的物理意義：表征交流電變化的快慢，慢，T越小，越小，f越大，交流電變化越快。越大，交流電變化越快。 我國(guó)生產(chǎn)和生活用交流電的周期我國(guó)生產(chǎn)和生活用交流電的周期T_s，頻率，頻率f_Hz，角

13、速度，角速度_rad/s，在，在1內(nèi)電流的方向變內(nèi)電流的方向變化化_次。次。0.02503141002、表征交變電流大小的物理量、表征交變電流大小的物理量瞬時(shí)值：瞬時(shí)值： 對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的交流的值 ，用小寫(xiě)字母表示，用小寫(xiě)字母表示，e , i , u峰值：峰值： 即最大的瞬時(shí)值即最大的瞬時(shí)值 ，用大寫(xiě)字母表示，用大寫(xiě)字母表示，UmmEmEm= NsB m=Em/ R注意：線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)方向的軸勻注意：線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為 Em=NBS，即僅由匝數(shù)，即僅由匝數(shù)N，線(xiàn)圈面積，

14、線(xiàn)圈面積S，磁感強(qiáng)，磁感強(qiáng)度度B和角速度和角速度四個(gè)量決定。與軸的具體位置，線(xiàn)圈四個(gè)量決定。與軸的具體位置，線(xiàn)圈的形狀及線(xiàn)圈是否閉合都是無(wú)關(guān)的。的形狀及線(xiàn)圈是否閉合都是無(wú)關(guān)的。表征交流電大小的物理量0t/s瞬時(shí)值：瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值最大值：最大值：交變電流的最大瞬時(shí)值U/VUm電壓最大值電壓瞬時(shí)值i/AIm電流最大值電流瞬時(shí)值有效值：有效值：、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量、意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流、定義：跟交流熱效應(yīng)相等的恒定電流的值叫做交流的有效值。的有效值。、正弦交流的有效值與峰值之間的關(guān)系是正弦交流的有效值與峰值

15、之間的關(guān)系是2mEE 2mII 2mUU注意：非正弦注意：非正弦（或余弦）（或余弦）交流的有效值和峰值之間交流的有效值和峰值之間無(wú)此關(guān)系，無(wú)此關(guān)系， 但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo)但可按有效值的定義進(jìn)行推導(dǎo) 。說(shuō)明說(shuō)明1、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。保險(xiǎn)交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。保險(xiǎn)絲的熔斷值為有效值，電容器的擊穿電壓為峰值。絲的熔斷值為有效值，電容器的擊穿電壓為峰值。對(duì)于交流電若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值。對(duì)于交流電若沒(méi)有特殊說(shuō)明的均指有效值。說(shuō)明說(shuō)明2、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用

16、交流電的在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。有效值。 求電量用平均值。求電量用平均值。說(shuō)明說(shuō)明3、交流電壓表和電流表通過(guò)交流電時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)交流電壓表和電流表通過(guò)交流電時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)由電表內(nèi)部元件把交流電變成了等效的直流由電表內(nèi)部元件把交流電變成了等效的直流(內(nèi)部?jī)?nèi)部加了整流電路加了整流電路)，所以讀出的就是交流的有效值，所以讀出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會(huì)忽左忽右地?cái)[動(dòng)。并且電表的指針不會(huì)忽左忽右地?cái)[動(dòng)。平均值：平均值：ENt求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。 【例【例1】某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)】某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)

17、生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示，如果其它條件不變，僅使線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速系，如圖所示，如果其它條件不變，僅使線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椋颖?，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)椋?）A400V，0.02s B200V, 0.02sC400V, 0.08s D200V, 0.08s 解析：解析：從圖中看出，該交流電的最大值和周從圖中看出，該交流電的最大值和周期分別是：期分別是：Em100V，T0.04s，而最大值，而最大值EmNBS，周期，周期T2；當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速加；當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，倍時(shí)，2，故，故Em2Em200V，TT20.02s.故選故選B?！纠纠?】如圖表示一交流的

18、電流隨時(shí)間變化的】如圖表示一交流的電流隨時(shí)間變化的圖像，此交變電流的有效值是多大？圖像，此交變電流的有效值是多大？4 23 2 解析：解析：交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直交流的有效值等于熱效應(yīng)與此交流等效的直流電的值，為分析方便，可選交流電的一個(gè)周期進(jìn)行流電的值，為分析方便，可選交流電的一個(gè)周期進(jìn)行研究。設(shè)此交變電流的有效值為研究。設(shè)此交變電流的有效值為I，根據(jù)交流有效值的，根據(jù)交流有效值的定義，有：定義，有：222121122I RTI RTI RT所以：所以：22121()2III221(4 2)(3 2)52A4 23 2【例【例4】如圖所示，矩形線(xiàn)圈的匝數(shù)為】如圖所示，矩形線(xiàn)圈

19、的匝數(shù)為n，線(xiàn)圈面積為，線(xiàn)圈面積為S，線(xiàn)圈內(nèi)阻為，線(xiàn)圈內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R。在線(xiàn)圈。在線(xiàn)圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，求：的過(guò)程中，求：(1)通過(guò)電阻通過(guò)電阻R的電量的電量q；解析：解析： 在此過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量變化在此過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量變化BS所用時(shí)間所用時(shí)間42Tt 產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為2()EnBSIRrRr2EnnB St平均電流為平均電流為 通過(guò)通過(guò)R的電量的電量 nBSqItRr（2）電阻）電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱上產(chǎn)生的焦耳熱Q

20、 在此過(guò)程中電阻在此過(guò)程中電阻R上的焦耳熱為一個(gè)周期上的焦耳熱為一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的14， 221122()44nB SQI RTRRr22()()R nBSRr引入：引入： 在直流電路中，電壓在直流電路中，電壓 、電流和電阻的關(guān)、電流和電阻的關(guān)系遵從歐姆定律，在交流電路中，如果系遵從歐姆定律，在交流電路中，如果電路中只有電阻，例如白熾燈、電爐等，電路中只有電阻，例如白熾燈、電爐等，實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明，歐姆定律仍適實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明，歐姆定律仍適用但是如果電路中包括電感、電容，用但是如果電路中包括電感、電容，情況就要復(fù)雜了情況就要復(fù)雜了一、電感對(duì)交變電流的阻礙作用一、電感對(duì)

21、交變電流的阻礙作用1.演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象：現(xiàn)象： 2.感抗感抗（1）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。）反映電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小。（2）影響感抗大小的因素）影響感抗大小的因素接直流的亮些，接交流的暗些接直流的亮些，接交流的暗些 結(jié)論：結(jié)論：電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻電感對(duì)直流電沒(méi)有阻礙作用對(duì)交流電卻有有 自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線(xiàn)圈的感抗越大。線(xiàn)圈的感抗越大。交變電流頻率越高，燈越暗交變電流頻率越高，燈越暗4、應(yīng)用：、應(yīng)用：（a）低頻扼流圈：）低頻扼流圈：（b）高頻扼流圈：）高頻扼流圈：分析分析P41P41圖圖5.3-35.3-33、特性

22、：、特性：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。低頻扼流圈和高頻扼流圈低頻扼流圈和高頻扼流圈 A A、構(gòu)造：線(xiàn)圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大、構(gòu)造：線(xiàn)圈繞在鐵心上，匝數(shù)多，感抗大B B、作用：、作用：“通直流、阻交流通直流、阻交流” 。A A、構(gòu)造：線(xiàn)圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小、構(gòu)造：線(xiàn)圈繞在鐵氧體上，匝數(shù)少，感抗小 B B、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。、作用：通過(guò)低頻，阻高頻。二電容對(duì)交變電流的阻礙作用二電容對(duì)交變電流的阻礙作用1. 演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 通入直流電，燈泡不亮，說(shuō)明直流電不能通入直流電，燈泡不亮，說(shuō)明直流電不能通過(guò)電容器，接

23、入交流電時(shí)，燈泡亮了，說(shuō)明通過(guò)電容器，接入交流電時(shí)，燈泡亮了，說(shuō)明交流能夠通過(guò)電容器交流能夠通過(guò)電容器。 電容器對(duì)交流電路存在阻礙作用，且電容電容器對(duì)交流電路存在阻礙作用，且電容越大、頻率越高，阻礙作用越小。越大、頻率越高，阻礙作用越小。 （2 2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電容器有電容器有“通交流，隔直流通交流，隔直流”的作用。的作用。 電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，電容器通過(guò)充電和放電電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路。表現(xiàn)為交流通過(guò)了電路。(3)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：電容通交隔直的原因電容通交隔直的原因2.容抗容抗（1）反映電容對(duì)交流的阻礙作用）反映電容對(duì)交流的阻礙作用

24、（2）影響容抗大小的因素）影響容抗大小的因素 電容越大，交流的頻率越高電容越大，交流的頻率越高，電容器對(duì)交流，電容器對(duì)交流的阻礙作用就越小，的阻礙作用就越小，容抗越小容抗越小。3.應(yīng)用應(yīng)用（1）隔直電容：隔直流，通交流。）隔直電容：隔直流，通交流。（2）高頻旁路電容：讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電）高頻旁路電容：讓高頻交流信號(hào)通過(guò)電容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。容，而將低頻信號(hào)送到下一級(jí)。作用：通高作用：通高頻，阻低頻。頻，阻低頻。通交流、隔直流，通高頻、阻低頻通交流、隔直流，通高頻、阻低頻。小結(jié)：小結(jié)：通直流通直流 ，阻交流阻交流 通低頻，通低頻， 阻高頻阻高頻 電容對(duì)交變電流的作用：電容對(duì)交變電流的作

25、用：通交流通交流 ，隔隔直流直流 通高頻通高頻 ，阻低頻，阻低頻電感對(duì)交變電流的作用：電感對(duì)交變電流的作用：低頻扼流圈（低頻扼流圈（L大）大）高頻扼流圈（高頻扼流圈（L?。┬。└糁彪娙萜鞲糁彪娙萜鞲哳l旁路電容器高頻旁路電容器（C?。┬。├?、如圖所示，從、如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其示電路，其L的作用是的作用是_，C的作用的作用是是_。 解析：因解析：因L有有“通低頻、通低頻、阻高頻阻高頻”的特點(diǎn)，的特點(diǎn)，因此因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過(guò)的作用是阻

26、擋高頻成分；而通過(guò)L后還有后還有少量的高頻成分，利用少量的高頻成分，利用C“通高頻通高頻、阻低頻、阻低頻”的的特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從特點(diǎn)，使絕大部分高頻成分從C流過(guò)。流過(guò)。P42P42說(shuō)一說(shuō)說(shuō)一說(shuō)例例2、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）、如圖所示，當(dāng)交流電源的電壓（有效值）U220V、頻率、頻率f50Hz時(shí)，三只燈時(shí)，三只燈A、B、C的亮度相的亮度相同（同（L無(wú)直流電阻）。無(wú)直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變?yōu)椋⒔涣麟娫吹念l率變?yōu)閒100Hz，則，則 （ ）（2）將電源改為）將電源改為U220V的直流電源，則的直流電源，則 （ ）AA燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 BB燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮C

27、C燈和原來(lái)一樣亮燈和原來(lái)一樣亮 DC燈比原來(lái)亮燈比原來(lái)亮 AC BC用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓隨身聽(tīng)隨身聽(tīng)3V機(jī)床上的照明燈機(jī)床上的照明燈36V掃描儀掃描儀12V防身器防身器3000V手機(jī)充電器手機(jī)充電器4.2V 4.4V 5.3V黑白電視機(jī)顯像管黑白電視機(jī)顯像管12萬(wàn)伏萬(wàn)伏錄音機(jī)錄音機(jī)6V 9V 12V彩色電視機(jī)顯像管彩色電視機(jī)顯像管34萬(wàn)伏萬(wàn)伏 在在需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要。需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要。變壓器變壓器變壓器變壓器就是就是改變改變交流交流電壓電壓的設(shè)備的設(shè)備城鄉(xiāng)變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器各式變壓器可拆式變壓器可

28、拆式變壓器變電站的大型變壓器變電站的大型變壓器2.2.示意圖示意圖鐵芯鐵芯原線(xiàn)圈原線(xiàn)圈副線(xiàn)圈副線(xiàn)圈3.3.電路圖中符號(hào)電路圖中符號(hào)鐵芯與線(xiàn)圈互相絕緣鐵芯與線(xiàn)圈互相絕緣n1n21.1.構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （2 2）原線(xiàn)圈）原線(xiàn)圈( (初級(jí)線(xiàn)圈初級(jí)線(xiàn)圈)電源電源（3 3）副線(xiàn)圈）副線(xiàn)圈( (次級(jí)線(xiàn)圈次級(jí)線(xiàn)圈)負(fù)載負(fù)載問(wèn)題問(wèn)題2 2：變壓器原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈不相通，在給原線(xiàn)圈變壓器原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈不相通，在給原線(xiàn)圈 接交變電壓接交變電壓U U1 1后，后，閉合鐵芯起什么作用？閉合鐵芯起什么作用？副線(xiàn)圈電副線(xiàn)圈電 壓壓U U2 2是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？問(wèn)題問(wèn)題1 1：原線(xiàn)圈回路與

29、副線(xiàn)圈回路是否聯(lián)通？原線(xiàn)圈回路與副線(xiàn)圈回路是否聯(lián)通？ 變壓器鐵芯是否帶電？變壓器鐵芯是否帶電？思考：思考：【例【例3】圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻】圖中兩交變電流通過(guò)相同的電阻R。求：。求：（1）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率。）分別寫(xiě)出它們的有效值、周期和頻率。（2）計(jì)算它們?cè)冢┯?jì)算它們?cè)赗上產(chǎn)生的功率之比。上產(chǎn)生的功率之比。解析：解析： （1）圖甲為正弦交流電，其有效值）圖甲為正弦交流電，其有效值I1Im 3.55A，周期，周期T10.4s，頻率，頻率f12.5Hz；圖乙為方波；圖乙為方波交流電，電流的大小不變、方向作周期變化，由于熱交流電，電流的大小不變、方向作周期變化，由于熱效應(yīng)與電

30、流方向無(wú)關(guān)，因而它的有效值為效應(yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，因而它的有效值為5A，周期，周期T20.4s，頻率，頻率f22.5Hz。 2（2）由公式）由公式PI2R得：得：P甲甲:P乙乙I12R:I22R（I1I2）21:2學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻動(dòng)畫(huà)模擬變壓器原理動(dòng)畫(huà)模擬變壓器原理原線(xiàn)圈中有交變電流鐵芯中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)副線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變電流副線(xiàn)圈中有交變電流鐵芯中產(chǎn)生變化磁場(chǎng)原線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變電流 變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了： 電能電能 磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能 電能電能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化(變化的變化的U1、I1) (變化的磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)) ( 變化的變化的U2、I2)思考：思考

31、：若給原線(xiàn)圈接直流電壓若給原線(xiàn)圈接直流電壓U1,副線(xiàn)圈電壓副線(xiàn)圈電壓U2?=0問(wèn)題問(wèn)題2 2：變壓器原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈不相通，在給原線(xiàn)圈變壓器原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈不相通，在給原線(xiàn)圈 接交變電壓接交變電壓U U1 1后，副線(xiàn)圈電壓后，副線(xiàn)圈電壓U U2 2是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？問(wèn)題問(wèn)題3 3： 原線(xiàn)圈加交流電源，穿過(guò)原副線(xiàn)圈的原線(xiàn)圈加交流電源，穿過(guò)原副線(xiàn)圈的磁通量相等嗎？磁通量的變化相同嗎？磁通量磁通量相等嗎？磁通量的變化相同嗎？磁通量的變化率相同嗎？的變化率相同嗎？問(wèn)題問(wèn)題4 4：變壓器在變壓過(guò)程中，原、副線(xiàn)圈中的變壓器在變壓過(guò)程中，原、副線(xiàn)圈中的電壓、電流、功率的關(guān)系是怎樣的？電壓、電流、功率的

32、關(guān)系是怎樣的？思考：思考：實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線(xiàn)圈兩端探究變壓器原、副線(xiàn)圈兩端 電壓與匝數(shù)的關(guān)系電壓與匝數(shù)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)在誤差允許范圍內(nèi)2121nnUU 沒(méi)有能量損失的變壓器沒(méi)有能量損失的變壓器 理想變壓器是一個(gè)理想化模型理想變壓器是一個(gè)理想化模型理想變壓器的條件理想變壓器的條件: : 無(wú)銅損無(wú)銅損+ +無(wú)鐵損無(wú)鐵損+ +無(wú)磁損無(wú)磁損原、副線(xiàn)圈沒(méi)有電阻原、副線(xiàn)圈沒(méi)有電阻鐵芯不發(fā)熱鐵芯不發(fā)熱無(wú)磁感線(xiàn)漏失（閉合鐵芯）無(wú)磁感線(xiàn)漏失（閉合鐵芯）理論推導(dǎo)理論推導(dǎo) 根據(jù)電磁感應(yīng)原理推導(dǎo)變壓器原、副根據(jù)電磁感應(yīng)原理推導(dǎo)變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。線(xiàn)圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)

33、系。理論推導(dǎo)理論推導(dǎo)E E1 1=n=n1 1/ / t tE E2 2=n=n2 2/ / t t不考慮原副線(xiàn)圈的內(nèi)阻有不考慮原副線(xiàn)圈的內(nèi)阻有 U U1 1=E=E1 1 U U2 2=E=E2 2 2121nnEE2121nnUU（1）n2 n1 U2U1升壓升壓變壓器變壓器（2）n2 n1 U2 U1降壓降壓變壓器變壓器2121nnUU 實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明：實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明：1、電壓關(guān)系：理想變壓器原副線(xiàn)、電壓關(guān)系：理想變壓器原副線(xiàn)圈的圈的電壓電壓跟它們的跟它們的匝數(shù)匝數(shù)成成正比正比2、功率關(guān)系：、功率關(guān)系：理想變壓器輸入功率等于輸出功率理想變壓器輸入功率等于輸出功率121221n

34、nUUII3、電流關(guān)系：電流關(guān)系：理想變壓器原副線(xiàn)圈的理想變壓器原副線(xiàn)圈的電流電流跟它跟它們的們的匝數(shù)匝數(shù)成成反比反比 1、一臺(tái)理想變壓器原線(xiàn)圈的匝、一臺(tái)理想變壓器原線(xiàn)圈的匝數(shù)為數(shù)為4400匝匝,與與220V的電源相連的電源相連,當(dāng)副線(xiàn)圈接入額定電壓為當(dāng)副線(xiàn)圈接入額定電壓為36V的的燈泡時(shí)燈泡時(shí),能夠正常發(fā)光能夠正常發(fā)光.則變壓器則變壓器副線(xiàn)圈的匝數(shù)為副線(xiàn)圈的匝數(shù)為( )A、36匝匝 B、72匝匝 C、720匝匝 D、1440匝匝C 2、理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比、理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí)速

35、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí),圖中電流表圖中電流表A1的的示數(shù)示數(shù)12mA,則電流表則電流表A2的示數(shù)為的示數(shù)為( )A3mA B0 C48mA D與負(fù)載與負(fù)載R的值有關(guān)的值有關(guān)3、一理想變壓器，原線(xiàn)圈匝數(shù)一理想變壓器，原線(xiàn)圈匝數(shù)n1=1100，接在電，接在電壓壓220V的交流電源上，當(dāng)它對(duì)的交流電源上，當(dāng)它對(duì)2只并聯(lián)的只并聯(lián)的“36V,60w”的的燈泡供電時(shí)燈泡供電時(shí),燈泡正常發(fā)光燈泡正常發(fā)光.由此可知副線(xiàn)圈的匝數(shù)由此可知副線(xiàn)圈的匝數(shù)n2=_，通過(guò)原線(xiàn)圈的電流，通過(guò)原線(xiàn)圈的電流 I1 =_，變壓器的輸，變壓器的輸入功率入功率=_。一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 1 1示意圖示意圖 2 2符號(hào)符號(hào)二

36、、變壓器的工作原理：二、變壓器的工作原理： 1 1、互感互感現(xiàn)象：變壓器只能改變現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電交流電的電壓和電流的電壓和電流 2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能電能電能 3 3、理想變壓器：理想變壓器：三、理想變壓器的三、理想變壓器的變壓變壓、變流變流規(guī)律：規(guī)律：5.4 變壓器 小結(jié)2121nnUU1221nnIIP入入P出出1 1電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：2 2輸送電能的基本要求：輸送電能的基本要求：可靠：可靠：是指保證供電線(xiàn)路可靠地工作，少有故障和停電。是指保證供電線(xiàn)路可靠地工作，少有故障和停電?！胺奖愫凸?jié)約方便和節(jié)約”保質(zhì)：保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電

37、壓和頻率穩(wěn)定。就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)：經(jīng)濟(jì)：是指輸電線(xiàn)路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小。是指輸電線(xiàn)路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小?？煽?、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)一、電能的輸送一、電能的輸送72怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶(hù)呢？怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶(hù)呢？ 思考：思考：r輸電線(xiàn)輸電線(xiàn)輸電線(xiàn)輸電線(xiàn)電電 源源用用 戶(hù)戶(hù)U送送電源向外輸電時(shí)，其兩端的電壓即為輸送電壓電源向外輸電時(shí)，其兩端的電壓即為輸送電壓 。輸送電壓：輸送電壓：電源對(duì)外發(fā)出的功率即輸送功率。電源對(duì)外發(fā)出的功率即輸送功率。 輸送功率：輸送功率：二、輸電的模型二、輸電的模型遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么

38、？遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？ 思考：思考：在輸電線(xiàn)上有功率損失。在輸電線(xiàn)上有功率損失。 1、輸電線(xiàn)上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式、輸電線(xiàn)上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？是什么？討論與交流：討論與交流：輸電線(xiàn)有電輸電線(xiàn)有電阻阻若輸電電流為若輸電電流為I，輸電線(xiàn)的電阻為，輸電線(xiàn)的電阻為r，則功率損失為，則功率損失為P=I2r若輸送的功率為若輸送的功率為P，輸電電壓為，輸電電壓為U，電線(xiàn)的總長(zhǎng)度為，電線(xiàn)的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為橫截面積為S，電阻率為，電阻率為 ，則功率損失可表示為：則功率損失可表示為：.)(2SLUPP 三、降低能耗的兩個(gè)途徑三、降低能耗的兩個(gè)途徑

39、3、若采用減小導(dǎo)線(xiàn)電阻的方法，在輸電線(xiàn)長(zhǎng)度一、若采用減小導(dǎo)線(xiàn)電阻的方法，在輸電線(xiàn)長(zhǎng)度一定的情況下，應(yīng)采用什么措施？定的情況下，應(yīng)采用什么措施？ 2、降低輸電損耗的途徑是什么？、降低輸電損耗的途徑是什么？ 由由P=I2r可知：可知：可減少功率損失?？蓽p少功率損失。減少減少輸電線(xiàn)的電阻輸電線(xiàn)的電阻減少減少輸電線(xiàn)的電流輸電線(xiàn)的電流（3）減少材料的電阻率減少材料的電阻率（1）減少輸電線(xiàn)的長(zhǎng)度減少輸電線(xiàn)的長(zhǎng)度L（2）增加導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積增加導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積S由由 可知可知：SLR三、降低能耗的兩個(gè)途徑三、降低能耗的兩個(gè)途徑 4、若采用減小導(dǎo)線(xiàn)中電流的方法，又應(yīng)采用什、若采用減小導(dǎo)線(xiàn)中電流的方法，又應(yīng)采用什么

40、措施？么措施？ 討論與交流：討論與交流：減小輸送功率減小輸送功率P由由 P=IU 可知：可知：提高輸電電壓提高輸電電壓U可減小輸電電流?？蓽p小輸電電流。 由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶(hù)少用或不用電來(lái)減少輸是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶(hù)少用或不用電來(lái)減少輸電線(xiàn)上的功率損失。電線(xiàn)上的功率損失。想一想：想一想：能否通過(guò)減小輸送功率來(lái)減小輸電電流？能否通過(guò)減小輸送功率來(lái)減小輸電電流？三、降低能耗的兩個(gè)途徑三、降低能耗的兩個(gè)途徑遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正在研遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正在研究

41、用比究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A可節(jié)省輸電線(xiàn)的材料可節(jié)省輸電線(xiàn)的材料B可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C可減小輸電線(xiàn)上的能量損失可減小輸電線(xiàn)上的能量損失D可加快輸電的速度可加快輸電的速度1 把功率為把功率為22KW22KW的電能用總電阻為的電能用總電阻為22的的導(dǎo)線(xiàn)輸送到遠(yuǎn)方的用戶(hù)，用導(dǎo)線(xiàn)輸送到遠(yuǎn)方的用戶(hù)，用220V220V的電壓輸?shù)碾妷狠旊姡瑢?dǎo)線(xiàn)損失的功率為多少？若改用電，導(dǎo)線(xiàn)損失的功率為多少？若改用22KV22KV的電壓輸電，導(dǎo)線(xiàn)損失的功率又為多少？的電壓輸電，導(dǎo)線(xiàn)損失的功率又為多少？22KV2

42、2KV輸電，損失的功率為輸電，損失的功率為 220V220V輸電，損失的功率為輸電，損失的功率為 W4104 W4 RUPP 2)(RUPP 2)( 減小輸送電流的減小輸送電流的方法方法可以通過(guò)可以通過(guò)提高輸電電壓提高輸電電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。來(lái)實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)：總結(jié)：2遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程示意圖遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程示意圖四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電 1 1、在高壓輸電三個(gè)回路中，各部分的功率、電、在高壓輸電三個(gè)回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？壓和電流關(guān)系如何？1 14 42 22 23 3UUUURI IF用用線(xiàn)線(xiàn) rI1I3I4n n1 1n n2 2n n3 3n n4 4P1P2P3P4功率關(guān)系：功率關(guān)系：

43、電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：電流關(guān)系：2121nnUU 1221nnII 4343nnUU 3443nnII 32II 32UUU 21PP 32PPP 43PP 四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電 2、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，輸送電壓為，輸送電壓為U1，輸電線(xiàn)的電阻，輸電線(xiàn)的電阻r，升壓變壓器的原，升壓變壓器的原副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為副線(xiàn)圈匝數(shù)分別為n1，n2，降壓變壓器原副線(xiàn)圈分別，降壓變壓器原副線(xiàn)圈分別為為n3，n4，你能算出線(xiàn)路中損失的功率和電壓?jiǎn)?？用，你能算出線(xiàn)路中損失的功率和電壓?jiǎn)?？用?hù)得到的功率和電壓分別是多少？戶(hù)得到的功率和電壓分別是

44、多少？14223UUUURIF用用線(xiàn)線(xiàn) rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電在發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線(xiàn)圈組成的回在發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線(xiàn)圈組成的回路中路中 11UPI 由由 1221nnII 1212UPnnI RUPnn2121)( RIP22 輸電線(xiàn)上輸電線(xiàn)上 RUPnnPPPP2121)( 用用戶(hù)戶(hù)用戶(hù)得到的功用戶(hù)得到的功率率 RUnPnRIU1212 RUnPnnUnUUU12111223 )(121112343344RUnPnnUnnnnUnU 損失的電損失的電壓壓 四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電 1 1、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真

45、的有效降、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真的有效降低能量損耗及電壓損耗？低能量損耗及電壓損耗？ 2 2、是不是輸電電壓越高越好？為什么？、是不是輸電電壓越高越好？為什么？ 討論與交流：討論與交流： 1、由、由 及及 可知：電壓可知：電壓越高，功率和電壓損失確實(shí)越小，可以有效降低能耗和電壓越高，功率和電壓損失確實(shí)越小，可以有效降低能耗和電壓損耗。損耗。RUPnnP2121)( RUnPnU121 2 2、不是。電壓越高，對(duì)輸電線(xiàn)路和變壓器的要求越高，、不是。電壓越高，對(duì)輸電線(xiàn)路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率的建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率

46、的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。合適的輸電電壓。 閱讀與思考：閱讀與思考：1 1、常用的輸電模式有幾種？各是什么？、常用的輸電模式有幾種？各是什么？2 2、我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種？、我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種？低壓輸電：低壓輸電：輸電功率為輸電功率為100 kW100 kW以下，距離為幾百米以?xún)?nèi)，以下，距離為幾百米以?xún)?nèi)， 一般采用一般采用220 V220 V的電壓輸電。的電壓輸電。高壓輸電：高壓輸電：輸電功率為幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦，距離為幾十輸電功率為幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦，距離為幾十千米到

47、幾千米到幾 百千米，一般采用百千米，一般采用35 kV35 kV或或110 kV110 kV的電壓輸電。的電壓輸電。超高壓輸電：超高壓輸電：輸電功率為輸電功率為1010萬(wàn)千瓦以上，距離為幾百千米，萬(wàn)千瓦以上，距離為幾百千米， 必須采用必須采用220 kV220 kV或更高的電壓輸電?；蚋叩碾妷狠旊?。 有有110 kV110 kV、220 kV220 kV、330 kV330 kV，輸電干線(xiàn)采用，輸電干線(xiàn)采用500 kV500 kV超超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到750 kV750 kV。四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？

48、閱讀與思考：閱讀與思考： 可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。四、電網(wǎng)供電四、電網(wǎng)供電遠(yuǎn)距離輸電示意圖遠(yuǎn)距離輸電示意圖在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線(xiàn)的電阻均不變，均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線(xiàn)的電阻均不變，隨著發(fā)

49、電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有()A升壓變壓器的輸出電壓增大升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線(xiàn)上損耗的功率增大輸電線(xiàn)上損耗的功率增大D輸電線(xiàn)上損耗的功率占總功率的比例增大輸電線(xiàn)上損耗的功率占總功率的比例增大升壓變壓器原線(xiàn)圈電壓不變，變壓比不變，故副線(xiàn)圈電壓不變升壓變壓器原線(xiàn)圈電壓不變，變壓比不變，故副線(xiàn)圈電壓不變，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；IP/U，U損損IR線(xiàn)線(xiàn)，U3U2U損損，因，因P變大，變大，I變大，所以變大，所以U損損變大，所以降壓變壓器初級(jí)電壓變大，所以降壓變壓器初級(jí)電壓U3變小，變小，B錯(cuò)誤；

50、錯(cuò)誤；P損損(P/U)2R線(xiàn)線(xiàn)，因，因P變大，所以變大，所以P損損變大，變大，C正確；正確；3某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20 kW，輸電線(xiàn)路總電阻是，輸電線(xiàn)路總電阻是6 .(1)若采用若采用380 V輸電，求輸電線(xiàn)路損耗的功率輸電，求輸電線(xiàn)路損耗的功率(2)若改用若改用5 000 V高壓輸電，用戶(hù)端利用高壓輸電，用戶(hù)端利用n1 n222 1的變壓器降的變壓器降壓，求用戶(hù)得到的電壓壓，求用戶(hù)得到的電壓(1)輸電線(xiàn)上的電流為輸電線(xiàn)上的電流為IP/U52.63 A輸電線(xiàn)路損耗的功率為輸電線(xiàn)路損耗的功率為P線(xiàn)線(xiàn)I2R16.62 kW(2)改用高壓輸電后，輸電線(xiàn)上的電流變?yōu)楦挠?/p>

51、高壓輸電后，輸電線(xiàn)上的電流變?yōu)镮P/U4 A用戶(hù)端在變壓器降壓前獲得的電壓用戶(hù)端在變壓器降壓前獲得的電壓U1UIR4 976 V根據(jù)根據(jù)U1/U2n1/ n2用戶(hù)得到的電壓為用戶(hù)得到的電壓為U2n2U1/n1226.18 V41遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國(guó)正在研究用比在研究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A可節(jié)省輸電線(xiàn)的材料可節(jié)省輸電線(xiàn)的材料B可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C可減小輸電線(xiàn)上的能量損失可減小輸電線(xiàn)上的能量損失D可加快輸電的速度可加快輸電的速度2.超導(dǎo)是當(dāng)今高科技研究的熱點(diǎn)，超導(dǎo)是當(dāng)今高科技研究的熱點(diǎn)，利用超導(dǎo)材料可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電利用超導(dǎo)材料可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電現(xiàn)有一直流電路，輸電總電阻為現(xiàn)有一直流電路，輸電總電阻為0.4 ，它提供給用電器的電功率為，它提供給用電器的電功率為40 kW，電壓為，電壓為800 V若用臨界溫度若用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜代替原來(lái)的輸電線(xiàn)以下的超導(dǎo)電纜代替原來(lái)的輸電線(xiàn)，保持供給用電器的功率和電壓不，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為變，那么節(jié)約的電功率為()A1 kW B1.6103 kWC1.6 k