全套更高更妙的物理競賽ppt課件競賽課件23：交流電路

1、交流有效值的定義：交流有效值的定義：與一個交流在相同時(shí)間內(nèi)與一個交流在相同時(shí)間內(nèi)通過電阻所產(chǎn)生的熱量相等的直流的數(shù)值。通過電阻所產(chǎn)生的熱量相等的直流的數(shù)值。考慮一個周期時(shí)間內(nèi)考慮一個周期時(shí)間內(nèi), ,由定義由定義: :32mII 222222mmITTRIRI RT i/AmImI t/sT2T32T2T示例示例221 cos2sin2mmtP I RtP 交流通過電阻交流通過電阻R的瞬時(shí)功率：的瞬時(shí)功率：P-t圖線如示圖線如示：tPO 2 2mPmP 與與 面積相同面積相同! 212mQI R P-t圖與圖與t軸所圍軸所圍”面積面積”表示半個周期產(chǎn)生的熱表示半個周期產(chǎn)生的熱根據(jù)交流有效值的定義

2、：根據(jù)交流有效值的定義：22TI RQ2mII 得得t/su/VmUmU T221lim44niniuUTTRRn 考慮四分之一周期考慮四分之一周期,由定義由定義:4Ttn 44mUTuiTn 2223lim44mnU TUTiRRn 3mUU 222120lim4tuuUTttRRR 2223331limlim121 211lim6nnninnn nnn 電壓超前電流電壓超前電流電流超前電壓電流超前電壓消耗電能消耗電能存儲磁場能存儲磁場能存儲電場能存儲電場能能量能量矢量圖矢量圖同相同相電壓電流變電壓電流變化相位關(guān)系化相位關(guān)系歐姆定歐姆定律形式律形式阻抗阻抗純電容電路純電容電路純電感電路純電感

3、電路純電阻電路純電阻電路IUUIUIRUIX LUUIXL CUIU CX LRs LXfLL 2 CXfCC 112 規(guī)規(guī)律律串聯(lián)電路串聯(lián)電路規(guī)律規(guī)律設(shè)通過電感器的電流設(shè)通過電感器的電流 sinmiIt 電感器的兩端電壓電感器的兩端電壓0limtiuLt 0sinsinlimmttttLIt 022cossin22limmttttLIt 2cosmL It sin2mUt L設(shè)電容器兩端電壓設(shè)電容器兩端電壓 sinmuUt C電容器的充放電流電容器的充放電流0limtCUit 0sinsinlimmttttCUt 022cossin22limmttttCUt 2cosmC Ut sin2mI

4、t 返回返回CLR設(shè)通過電路的電流為設(shè)通過電路的電流為 sinmiIt sinRmuIRt sin2LmuILt sin2mCIutC 串聯(lián)電路的總電壓為串聯(lián)電路的總電壓為 sisin22nsinmmmILtRItCuIt cos1sinmmI RCtLIt 221ZRCL 令令 sinmI Zt sinmUt 1tanLCXXR IURUCULUXUm 示例示例 如圖所示的電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，兩個無內(nèi)阻電源電動勢值分如圖所示的電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，兩個無內(nèi)阻電源電動勢值分別為別為 ； ；兩個電阻；兩個電阻R1=R2=R，電感，電感L= ，電容，電容 ，試，試求通過電阻求通過電阻R1的電流的

5、電流i1(t) 解題方向解題方向:運(yùn)用電流疊加原理運(yùn)用電流疊加原理,注注意交流電路中的相位關(guān)系意交流電路中的相位關(guān)系.20100cosn22si2 tt 02cost 02 : :L1R2R2 AB1 C02iR 直直1R2RAB02 0cos22t : :1R2RAB0cos22t LC22LRRX 1122CXRR RR03sin 222ABut CRII ()R CURICILILU45 45 ABURABUU 0sin 22Rut 0sin 22RitR 0sin 22RitR 0cost: :1R2RAB0cos t LC0i 電流疊加得電流疊加得: 011sin22Rit 210s

6、int 20cos t 2R 12CR RA1A2C1200CXC 容容抗抗電容器兩端電壓電容器兩端電壓11200VUIC 通過電阻的電流通過電阻的電流1ARUIR I1UIR2I通過通過A2的電流的電流22AI 如圖所示，如圖所示，阻值阻值R200的電阻和電容的電阻和電容C510-6 F的電容器并聯(lián)，通過的電容器并聯(lián)，通過此并聯(lián)電路的交流的圓頻率此并聯(lián)電路的交流的圓頻率103 rad/s，交流安培表，交流安培表A1的讀數(shù)的讀數(shù)I11 A，其內(nèi)阻很小試求，其內(nèi)阻很小試求交流安培表交流安培表A2的讀數(shù)的讀數(shù) R1R3R2R4ML1L2是恒定電源時(shí)，電感電阻是恒定電源時(shí)，電感電阻為零，系統(tǒng)為一惠斯

7、登電為零，系統(tǒng)為一惠斯登電橋，沒有電流流過電流計(jì)橋，沒有電流流過電流計(jì)M的條件是的條件是 3124RRRR 31243009060450RRRR 易易得得是作正弦變化的電源時(shí)是作正弦變化的電源時(shí)，沒有電流流過電流計(jì)沒有電流流過電流計(jì)M的的條件是條件是 11221324I zI zI RI R 1234zzRR 222222112234RLRLRR 4500HU 如圖所示如圖所示的電路系統(tǒng)已知的電路系統(tǒng)已知R1、R、R、R4、L1和和L2的值是這的值是這樣選擇的：不管樣選擇的：不管是固定的，還是隨時(shí)間作正弦變化的，都沒有電流流過電流計(jì)是固定的，還是隨時(shí)間作正弦變化的，都沒有電流流過電流計(jì)M假若假

8、若R290，R3300，R460，L2900 H，求，求R1和和L1 y先來求金屬圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動勢設(shè)電磁鐵線先來求金屬圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動勢設(shè)電磁鐵線圈中電流變化按圈中電流變化按由法拉弟電磁感應(yīng)定律，金屬圓環(huán)中有互感感應(yīng)電動勢產(chǎn)由法拉弟電磁感應(yīng)定律，金屬圓環(huán)中有互感感應(yīng)電動勢產(chǎn)生：生：0cosmiIt mtttttiMMItt 000coscoslimlim 00sinsin22lim2mttttMIt 環(huán)環(huán)0sinmMIt 002sinsin22limmttttMIt 圓環(huán)上的感應(yīng)電動勢的變化比施感電流及其磁場的變化落后圓環(huán)上的感應(yīng)電動勢的變化比施感電流及其磁場的變化落后的相位的相位再來考慮圓

9、環(huán)中的感應(yīng)電流這里必須考慮到金屬環(huán)除了電阻再來考慮圓環(huán)中的感應(yīng)電流這里必須考慮到金屬環(huán)除了電阻R，還有感抗，還有感抗，L為圓為圓環(huán)電感故圓環(huán)上感應(yīng)電流通過一環(huán)電感故圓環(huán)上感應(yīng)電流通過一RL串聯(lián)電路，總阻抗為，且串聯(lián)電路，總阻抗為，且感應(yīng)電流相位落后于電動勢感應(yīng)電流相位落后于電動勢 （ ），故通過圓環(huán)的感應(yīng)電流），故通過圓環(huán)的感應(yīng)電流 22ZRL 1tanLR 02 環(huán)環(huán)022sinmMIitRL 如圖所示如圖所示,有一金屬圓環(huán)，它的軸豎直向上，今將它放置在電磁有一金屬圓環(huán)，它的軸豎直向上，今將它放置在電磁鐵上方距離為鐵上方距離為y處，電磁鐵線圈中電流處，電磁鐵線圈中電流 ，假定，假定M為在此位

10、置的圓環(huán)和電磁鐵之間的為在此位置的圓環(huán)和電磁鐵之間的互感系數(shù)，圓環(huán)的電阻為互感系數(shù)，圓環(huán)的電阻為R試求：試求：金屬圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流；金屬圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流；說明當(dāng)圓環(huán)由此說明當(dāng)圓環(huán)由此下落時(shí)作用于圓環(huán)的電磁力的方向下落時(shí)作用于圓環(huán)的電磁力的方向 續(xù)解續(xù)解當(dāng)圓環(huán)由電磁鐵上方當(dāng)圓環(huán)由電磁鐵上方y(tǒng)處下落時(shí)，作用于圓環(huán)的電磁力處下落時(shí)，作用于圓環(huán)的電磁力F是是斥力（向上）還是引力（向下），要視斥力（向上）還是引力（向下），要視i與與i環(huán)環(huán)的方向關(guān)系定的方向關(guān)系定奪奪若兩者處于方向一致狀態(tài)，圓環(huán)將被電磁鐵吸引向下，若兩者處于方向一致狀態(tài)，圓環(huán)將被電磁鐵吸引向下，反之將因受斥而向上作兩電流的圖象如圖反之將因

11、受斥而向上作兩電流的圖象如圖:由圖可知由于兩電流有一相位差由圖可知由于兩電流有一相位差 ，使在電流變化的每個周期內(nèi)，兩電流及其磁場的方向在使在電流變化的每個周期內(nèi)，兩電流及其磁場的方向在 時(shí)間內(nèi)同向而時(shí)間內(nèi)同向而 時(shí)間內(nèi)反向，即反向的時(shí)間占時(shí)間內(nèi)反向，即反向的時(shí)間占多，故金屬圓環(huán)受到的平均電磁力為斥力，方向向上多，故金屬圓環(huán)受到的平均電磁力為斥力，方向向上1tan2LR 12t 22t miIt 0cos 環(huán)環(huán)環(huán)環(huán)siniIt t 2 2iLR 1 若若 2 4讀題讀題 設(shè)無接觸電阻時(shí)線圈設(shè)無接觸電阻時(shí)線圈中電流為中電流為I0 電流電流I0在線圈中引起在線圈中引起的磁場為的磁場為B000BI

12、則則 有接觸電阻時(shí)有接觸電阻時(shí),線圈中電流變化產(chǎn)生自感電動勢線圈中電流變化產(chǎn)生自感電動勢: ILt R 由全電路歐姆定律由全電路歐姆定律: 0II RLt 01BIBkt 00BBRLk RLk 0.0213600 65.6 10 如圖所示為一短路的超導(dǎo)螺線管，由于接觸不完善，如圖所示為一短路的超導(dǎo)螺線管，由于接觸不完善，超導(dǎo)螺線管里電流發(fā)生變化，這個電流產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度每小超導(dǎo)螺線管里電流發(fā)生變化，這個電流產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度每小時(shí)減小時(shí)減小2試求接觸電阻試求接觸電阻R，已知螺線管的自感系數(shù)，已知螺線管的自感系數(shù)L=1 H IRCLRRABC0200cos2n2si2tt 電源電動勢電源

13、電動勢 02 : :02iR 直直RAB02 0cos22t : : 2225RLRRXL 225212RCRXRC 03sin 222ABut 02 5LRI 05RCI IABULUCURUAB11tan2 1 URUAB2 121tan2 110021sin 2tan 2sin 2tan2222 55LRRCiiittRR 110111sin 2tancos 2tan2225ttR 0cos22. tR 0200cossin2.22i tttRRR 干路電流為干路電流為 如 圖 所 示 的 交 流 電 路 ， 電 源 電 動 勢如 圖 所 示 的 交 流 電 路 ， 電 源 電 動 勢

14、，且且 ，試求電路中干路電流，試求電路中干路電流i（t） 20sint 1LRC CqR 設(shè)充電時(shí)間設(shè)充電時(shí)間t，電量，電量為為q，在充電的某元過程中，由基爾霍，在充電的某元過程中，由基爾霍夫定律：夫定律：11iiiqqqRtC ttnn 11iiiqqtnRCCq 11iiiqqCCtnRCCq 11iiCqtnRCCq 1tRCqCe iiqI RC 1tRCiIe tRCeIR 1tRCCUe ItOR U S+ LRSS1 接通接通S，由于自感，由于自感,回路電流有一滋長過程回路電流有一滋長過程,設(shè)設(shè)某元段時(shí)間內(nèi)電流由某元段時(shí)間內(nèi)電流由Ii-Ii+1,由基爾霍夫定律：由基爾霍夫定律：1

15、1iiiIILIRt 11iiiIIRtLnIR ttnn 11iiIRtRLnIR 對該式兩邊對該式兩邊n次方取極限后可得：次方取極限后可得：1RtLIeR 由于自感由于自感,回路電流有一衰減過程回路電流有一衰減過程, 電流衰減規(guī)律為：電流衰減規(guī)律為：RtLIeR RSSabS從從ab斷開斷開it0it0u1u2D1D1設(shè)設(shè)u1=2Esint,如圖如圖正半周，在正半周，在u1E時(shí)時(shí),D1導(dǎo)通導(dǎo)通,+2uE 在在u1E時(shí)時(shí),D1、D2均截止均截止,212sinuuEt 負(fù)半周，在負(fù)半周，在u1EE時(shí)時(shí),D2導(dǎo)通導(dǎo)通,2uE 在在u1E時(shí)時(shí),D1、D2均截止均截止,212sinuuEt +u1u

16、2SS1S2Rl電路處于穩(wěn)定態(tài)時(shí)，電容器上電量為電路處于穩(wěn)定態(tài)時(shí)，電容器上電量為 C =10 C00.1 100QC飛行的子彈將開關(guān)飛行的子彈將開關(guān)S打開后，在子彈從打開后，在子彈從S飛飛至至S1的時(shí)間內(nèi)，的時(shí)間內(nèi)，RC電路處于放電過程，連電路處于放電過程，連鎖開關(guān)鎖開關(guān)S1打開、同時(shí)打開、同時(shí)S2閉合，電容器極板上閉合，電容器極板上原通過電阻原通過電阻R放電剩余的電荷現(xiàn)通過沖擊電放電剩余的電荷現(xiàn)通過沖擊電流計(jì)流計(jì)G而中和，而中和，故有故有 00tlRCRCvQQ eQ e0lnlvQRCQ 代入題給數(shù)據(jù)即得代入題給數(shù)據(jù)即得: m/s34.69 10v CG 如圖所示為一測子彈速度的機(jī)構(gòu)的示意

17、圖，已知電源如圖所示為一測子彈速度的機(jī)構(gòu)的示意圖，已知電源=100 V，電阻電阻R=6 k，電容，電容C=0.1F，距離，距離l=3 m設(shè)電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)測子彈速度時(shí)，子彈設(shè)電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)測子彈速度時(shí)，子彈先將開關(guān)先將開關(guān)S打開，經(jīng)打開，經(jīng)l長距離飛至長距離飛至S1S2連鎖開關(guān)，使連鎖開關(guān)，使S1打開的同時(shí)打開的同時(shí)S2閉合，若此時(shí)閉合，若此時(shí)沖擊電流計(jì)沖擊電流計(jì)G測出電荷測出電荷Q=3.45 C，求子彈的速度，求子彈的速度 S剛接通時(shí)剛接通時(shí):SR3R2I2I31231210A03IIIRR S打開打開S打開瞬時(shí)打開瞬時(shí), L與與R2、R3構(gòu)成構(gòu)成LR回路回路,該回路電流從原該回路電流從原I3開開

18、始減小始減小:25232011tiie R112312350A11IRRRRR S閉合電路穩(wěn)定時(shí)閉合電路穩(wěn)定時(shí):230A11I 320A11I S切斷后三個電阻均無電流切斷后三個電阻均無電流通過通過 如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，=100 V，R1=10 ，R2=20 ，R3=30，L=2 H求下列條件下，求下列條件下，I1、I2、I3的值的值S剛接通時(shí)；剛接通時(shí)；S接通長時(shí)間后；接通長時(shí)間后；S接通后再切斷的瞬間；接通后再切斷的瞬間；S切斷長時(shí)間后切斷長時(shí)間后 如圖所示，自感系數(shù)分別為如圖所示，自感系數(shù)分別為L1和和L2的兩個線圈，通過開關(guān)的兩個線圈，通過開關(guān)S1和和S2接入電動勢為接

19、入電動勢為、內(nèi)電阻為、內(nèi)電阻為r的電源上，開始時(shí)兩個開關(guān)都斷開，當(dāng)開關(guān)的電源上，開始時(shí)兩個開關(guān)都斷開，當(dāng)開關(guān)S1閉合并閉合并且通過線圈且通過線圈L1的電流達(dá)到某個值的電流達(dá)到某個值I0后，開關(guān)后，開關(guān)S2閉合求在開關(guān)閉合求在開關(guān)S2閉合后，通過線圈閉合后，通過線圈L1和和L2的穩(wěn)定電流線圈的電阻不計(jì)的穩(wěn)定電流線圈的電阻不計(jì) ,r S1S2L1L2I0S2剛接通時(shí)剛接通時(shí):通過通過L1電電流為流為I0,通過通過L2電流為電流為0;電路穩(wěn)定時(shí)電路穩(wěn)定時(shí):設(shè)通過設(shè)通過L1電流電流為為I1,通過通過L2電流為電流為I2;I1I2在變化的短時(shí)間內(nèi)在變化的短時(shí)間內(nèi),兩線圈產(chǎn)生自感電動勢兩線圈產(chǎn)生自感電動勢

20、:0111IILt 1 222ILt 2 對節(jié)點(diǎn)及兩個回路中由基爾霍夫定律對節(jié)點(diǎn)及兩個回路中由基爾霍夫定律;01211IIILLtt 12IIr 201121LrI LLIr L 101122LrI LLIr L r 在如圖所示的電路中，在如圖所示的電路中，L1=10 mH，L2=20 mH，C1=10 F，C2=5 F，R=100 k，電源的正弦交流成份振幅保持不，電源的正弦交流成份振幅保持不變，開關(guān)變，開關(guān)S長時(shí)間閉合現(xiàn)打開開關(guān)，長時(shí)間閉合現(xiàn)打開開關(guān)，t0時(shí)間后，通過時(shí)間后，通過L1和和L2的電流的電流分別為分別為i01=0.1 A，i02=0.2 A，電壓，電壓U0=40 V試計(jì)算電路的

21、固有振蕩試計(jì)算電路的固有振蕩頻率；確定導(dǎo)線頻率；確定導(dǎo)線AB上的電流以及線圈上的電流以及線圈L1中電流的振幅中電流的振幅 L1C1L2C2SRAB解答解答SL1C1L2C2R兩并聯(lián)的兩并聯(lián)的LCLC振蕩電路有相同的頻率振蕩電路有相同的頻率kHzkHz10.502fLC 01i1CiA Bi電路中各部分電流設(shè)定如圖電路中各部分電流設(shè)定如圖A對節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)A:0110CABiiiB對節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)B:022CABiii兩電容器并聯(lián)兩電容器并聯(lián):1:11221:2CCiiCCA A10.2Ci A A20.1Ci A A0.1ABi 1Ci2CiL1C1回路中振蕩電流為回路中振蕩電流為0.2AL2C2回路

22、中振蕩電流為回路中振蕩電流為0.1AL1L2BAL1回路中直流為回路中直流為0.1A此時(shí)此時(shí)L L1 1C C1 1回路中振蕩能表現(xiàn)回路中振蕩能表現(xiàn)電場能與磁場能電場能與磁場能: :1221011122CC UL i 振蕩電流達(dá)最大時(shí)電容器放電完畢振蕩電流達(dá)最大時(shí)電容器放電完畢, ,有有: :12221011111222CmC UL iL iA A1.28mi2Ci02i讀題讀題 1245ttICU電容器原帶電荷電容器原帶電荷CU.當(dāng)開關(guān)置于當(dāng)開關(guān)置于2 2時(shí)電荷全部通過電流計(jì)，表指示時(shí)電荷全部通過電流計(jì)，表指示QG =CU It1；代入題給數(shù)據(jù)得代入題給數(shù)據(jù)得 0.625 AI CS+4.5

23、V第二次經(jīng)較長時(shí)間第二次經(jīng)較長時(shí)間t t2 2，電容器原帶電量全部中和后又重新充電，電容器原帶電量全部中和后又重新充電+第一次，開關(guān)置第一次，開關(guān)置1, 1,電源有電源有It It1 1的正電荷通過二極管到達(dá)電的正電荷通過二極管到達(dá)電容器負(fù)極板，在那里與負(fù)電荷中和，剩余電荷容器負(fù)極板，在那里與負(fù)電荷中和，剩余電荷CU-It1;通過電流計(jì)的電量是通過電流計(jì)的電量是It It2 2CU =CU =4 4Q QG G; ;+ +由上二式得由上二式得 用如圖所示的電路測量二極管的反向電流用如圖所示的電路測量二極管的反向電流I，電容器接入前先，電容器接入前先充電，使兩極板間電壓等于電池電動勢：充電，使兩

24、極板間電壓等于電池電動勢：U=4.5 V然后接入電路，將其正極板然后接入電路，將其正極板與電池負(fù)極相接將開關(guān)與電池負(fù)極相接將開關(guān)S置于位置置于位置1，經(jīng)時(shí)間，經(jīng)時(shí)間t11 min，再換接到位置，再換接到位置2，此時(shí)電，此時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)n15小格電容器重新充電再重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這次將小格電容器重新充電再重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這次將S置于置于1的時(shí)間的時(shí)間t22 min，則指針向反方向偏轉(zhuǎn)，則指針向反方向偏轉(zhuǎn)n220小格設(shè)二極管反向電流與所加反向電壓無關(guān)，小格設(shè)二極管反向電流與所加反向電壓無關(guān)，求該反向電流求該反向電流(C=10 F) SL1L2C從開關(guān)從開關(guān)S閉合到電容器上電壓反向，閉合到電容器上電

25、壓反向，通過兩線圈的總電量為通過兩線圈的總電量為2CU， 則則122 qqCU兩線圈并聯(lián)，兩端電勢差總相兩線圈并聯(lián)，兩端電勢差總相同，即有同，即有 1212 IILLtt可知可知1221 qLqL則則21212 qLCULL11222 qLCULL 如圖所示，電容為如圖所示，電容為C的電容器充電到電勢差為的電容器充電到電勢差為U，通過開關(guān)與自感系數(shù)分別為通過開關(guān)與自感系數(shù)分別為L1和和L2的兩個并聯(lián)線圈相連如果的兩個并聯(lián)線圈相連如果S閉合，閉合，那么經(jīng)過某段時(shí)間后完全重新充電（即電容器上電壓反向）那么經(jīng)過某段時(shí)間后完全重新充電（即電容器上電壓反向） ,求在這求在這段時(shí)間內(nèi)通過每個線圈的電量段時(shí)

26、間內(nèi)通過每個線圈的電量q1和和q2，線圈的電阻不計(jì)，線圈的電阻不計(jì) C2S1C1S2+ 若先閉合開關(guān)若先閉合開關(guān)S1，則電路等效于電容，則電路等效于電容C/2與電感與電感L組成的組成的LC振蕩電路，振蕩電路，C1帶電量最大帶電量最大值為值為 Q0； 閉合開關(guān)閉合開關(guān)S2，C1帶電量的最大值如何帶電量的最大值如何視開關(guān)視開關(guān)S2閉合的時(shí)機(jī)閉合的時(shí)機(jī)!當(dāng)振蕩電流恰為零時(shí)閉合當(dāng)振蕩電流恰為零時(shí)閉合S2：Q0當(dāng)振蕩電流達(dá)最大時(shí)閉合當(dāng)振蕩電流達(dá)最大時(shí)閉合S2：+C2S1C1S222012 由由QQCC012 QQ其它時(shí)機(jī)閉合其它時(shí)機(jī)閉合S2：1002QQQ 如圖所示，兩個電容器如圖所示，兩個電容器C1=

27、 C2= C，最初兩電，最初兩電容器分別帶有電量容器分別帶有電量Q1= Q2= Q0，線圈的自感系數(shù)為，線圈的自感系數(shù)為L，整個電路的電，整個電路的電阻均不計(jì)阻均不計(jì)若先閉合開關(guān)若先閉合開關(guān)S1，則電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，振蕩中，則電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，振蕩中C1的帶電量的最大值為多少？的帶電量的最大值為多少？若接著再閉合開關(guān)若接著再閉合開關(guān)S2，C1帶電量的帶電量的最大值有無變化？如有，則變化情況如何？最大值有無變化？如有，則變化情況如何？D1D2S+L1 2 若若設(shè)設(shè)電路未完成一次全振蕩即成電路未完成一次全振蕩即成終態(tài)終態(tài),由能量守由能量守 恒恒: 22111122CUCUC UU 4VU

28、+若若U較大較大,電路經(jīng)電路經(jīng)n次全振蕩到次全振蕩到U=4V再成終態(tài)再成終態(tài) 設(shè)經(jīng)某次全振蕩電容器電壓從設(shè)經(jīng)某次全振蕩電容器電壓從Ui 0 - 0 Ui+1電容器電量減少電容器電量減少 1iiqC UU 減少的電量是在減少的電量是在 0 - 0 過程充入電源過程充入電源,則則 14iiCC UU 146ViiUU 46VUn 1,2,3n 如圖所示電路中，電池、二極管、電感線圈都如圖所示電路中，電池、二極管、電感線圈都是理想的，電池電動勢為是理想的，電池電動勢為1.5 V，電容器充電至電壓為，電容器充電至電壓為U在開關(guān)在開關(guān)閉合及電流停止后發(fā)現(xiàn)，電容器兩板極性改變，電壓變?yōu)殚]合及電流停止后發(fā)現(xiàn)

29、，電容器兩板極性改變，電壓變?yōu)閁11 V，求電容器原電壓求電容器原電壓U的值的值 如圖所示交變電路中，理想的二極管接入交流電如圖所示交變電路中，理想的二極管接入交流電路中，試求路中，試求A與與K兩點(diǎn)間電壓變化范圍，并作出電路電流兩點(diǎn)間電壓變化范圍，并作出電路電流i、電容器電、電容器電壓壓uc及及A、K間電壓隨時(shí)間變化圖線間電壓隨時(shí)間變化圖線 U 127VA D KCUtOUm-Um2 itO2 127 2sinut 127 2sin2iCt UCtO2 UAKtO2 -Um-2Um 127 2 sin1AKut AXCZYB三個完全相同的、線圈平面互成三個完全相同的、線圈平面互成120的繞組，

30、在勻強(qiáng)磁場中的繞組，在勻強(qiáng)磁場中同時(shí)勻速轉(zhuǎn)動，每個繞組中各產(chǎn)生一個交變電動勢，此稱三同時(shí)勻速轉(zhuǎn)動，每個繞組中各產(chǎn)生一個交變電動勢，此稱三相交流電動勢。相交流電動勢。三相交流電動勢的特點(diǎn)三相交流電動勢的特點(diǎn) 每相電動勢的最大值、有效值、圓頻率、周期均相等 三相之間電動勢的相位兩兩互差23 三相交流電動勢的數(shù)學(xué)表達(dá)式三相交流電動勢的數(shù)學(xué)表達(dá)式sinAmet 2sin3Bmet 4sin3Cmet 三相交流電動勢的產(chǎn)生三相交流電動勢的產(chǎn)生AXCZYBeAeBeC 2 t OEAEBEC120 120 120 星形聯(lián)接星形聯(lián)接(聯(lián)接聯(lián)接) 三角形聯(lián)接三角形聯(lián)接(聯(lián)接聯(lián)接) U相相線3UU 相相線II

31、相相線UU 相相2sinsin3Utut相相線線3II 相相UIZ 相相相相OBCAA B C ZZZO U線線3sin6Ut 相相2cossin33Ut 相相I線線I相相ABCZZZA C XZYB U線線I線線I相相I相相UIZ 相相相相設(shè)三相電源的線電壓為設(shè)三相電源的線電壓為U U線線對對 接法的接法的三相負(fù)載，其相電壓即為三相負(fù)載，其相電壓即為U U線線，相電流為，相電流為RRR rrr(b)(a)對接法的三相負(fù)載，其相電壓為對接法的三相負(fù)載，其相電壓為線UIR 相相線電流為線電流為線線3UIR線3UU 相相相電流為相電流為線線3UIIr 相相3Rr 如圖所示，如圖所示，(a)和和(b

32、)是是接法和接法的兩個對稱的接法和接法的兩個對稱的三相負(fù)載電路，每相電阻分別是三相負(fù)載電路，每相電阻分別是R和和r，將它們先后接在同一個三相，將它們先后接在同一個三相電源上后，線電流恰相等，求電源上后，線電流恰相等，求R與與r的關(guān)系的關(guān)系 如圖所示，三相交流的相電壓為如圖所示，三相交流的相電壓為220 V，負(fù)載是不，負(fù)載是不對稱的純電阻，對稱的純電阻，RARB22，RC27.5，按星形聯(lián)接，按星形聯(lián)接試求中試求中線電流；線電流；試求各線電壓；試求各線電壓；若中線斷開，試求各線電流若中線斷開，試求各線電流 RARBRCABCIoO由歐姆定律可求出各相電流：由歐姆定律可求出各相電流： A AA A

33、2202210ABII A AA A220278.5CI 10 2sin t AAi 若若A210 2sin3Bit 則則A48 2sin3Cit 0i 于于是是10 2sin t A A210 2sin3t A48 2sin3t +4410 2sin-8 2sin-33tt 42 2sin-3t 2 2sin-3t A A02 2I 即即各線電壓：各線電壓： V VV V2220 2 sinsin380 2s3in6ABABtttuuu V VV V24220 2 sinsin33380 2sin2BCBCuuttut V VV V4220 2 sinsi7380 2sin6n3CACAuu

34、tttu IAICIBRARBRCABCO中線斷開中線斷開, ,各線電壓不變各線電壓不變, ,線電流：線電流： AI 0ABCiiiCI BI UABUBCA AA AA A1153366sintan727513 3366sintan71560 22sin73ABCititit 2222380 2sin6ABiit 2227.5380 2sin2BCiit 線圈線圈1產(chǎn)生的磁通量只有一半通過線圈產(chǎn)生的磁通量只有一半通過線圈2，即，即122UnUntt 1 11 11 12 22UnUn 1 11 12 22 2原、副線圈變壓關(guān)系成為原、副線圈變壓關(guān)系成為當(dāng)線圈當(dāng)線圈1輸入電壓輸入電壓U1=40

35、V作為原線圈時(shí)，作為原線圈時(shí)，12240nUn 1220nnU 當(dāng)線圈當(dāng)線圈2輸入輸入U(xiǎn)電壓作為原線圈時(shí)電壓作為原線圈時(shí),原、原、副線圈變壓關(guān)系成為副線圈變壓關(guān)系成為1202UUU 110VU 如圖所示的鐵芯上繞有兩個線圈，每個線圈產(chǎn)生的如圖所示的鐵芯上繞有兩個線圈，每個線圈產(chǎn)生的磁場都不穿出鐵芯，并且在分叉處分為相等兩部分當(dāng)線圈磁場都不穿出鐵芯，并且在分叉處分為相等兩部分當(dāng)線圈1接入電接入電壓為壓為U140 V的交流電路中時(shí)，線圈的交流電路中時(shí)，線圈2上電壓為上電壓為U；如果線圈；如果線圈2接入電接入電壓為壓為U的交流電路中，問線圈的交流電路中，問線圈1上的電壓為多少？上的電壓為多少？ L2

36、S2122UnUn 1 11 12 22 222aaaaUPRPUR 相相相相 如圖所示，每個燈泡的額定電壓均為如圖所示，每個燈泡的額定電壓均為220V，額定功率，額定功率相同，則相同，則a與兩燈的實(shí)際功率之比為與兩燈的實(shí)際功率之比為_（設(shè)燈泡電阻（設(shè)燈泡電阻恒定）恒定） 220VABaa AC220VaU 相相220V3aU 相相由電路知由電路知,a燈相電壓燈相電壓a燈相電壓燈相電壓 22220220/3 3 3三相負(fù)載星形連接三相負(fù)載星形連接22220104 408R S斷開時(shí)，斷開時(shí)，R1、R2串聯(lián)在串聯(lián)在380 V線電壓上，故線電壓上，故R2上的電壓上的電壓U=190V發(fā)熱功率發(fā)熱功率

37、222190W484PP BACR1SR2R3S閉合時(shí)，閉合時(shí)，R2的電壓為的電壓為220V，則，則 如圖所示，如圖所示，A、B、C是三相交流電的三根端線，是三相交流電的三根端線，它們的線電壓是它們的線電壓是380VR1、R2、R3是阻值相同的三個電阻是阻值相同的三個電阻S閉合時(shí)，閉合時(shí)，R2發(fā)熱功率為發(fā)熱功率為100W，可知，可知R2的阻值是的阻值是 S斷開時(shí)，斷開時(shí)，R2上的電壓是上的電壓是_V這時(shí)它的發(fā)熱功率為這時(shí)它的發(fā)熱功率為 W.R1發(fā)熱功率是發(fā)熱功率是_W 74.6W 74.674.6484190 如圖所示，把三組額定電壓均為如圖所示，把三組額定電壓均為220V，額定功率，額定功率分別為分別為P1=1000W，P2=500W，P3=2000W的白熾燈的白熾燈L1、L2 、L3接入接入線電壓為線電壓為380V的三相電路中，則的三相電路中，則流過每相負(fù)載的電流強(qiáng)度流過每相負(fù)載的電流強(qiáng)度IA=_A，IB=_A，IC=_AA相負(fù)載斷開和短路相負(fù)載斷開和短路時(shí)，對時(shí)，對B、C兩相負(fù)載有何影響？兩相負(fù)載有何影響？ ACBOL1L2L3每相電