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交变电流——复习课学案
【复习要点】
1、交变电流的产生、变化规律及图象表达
2、表征交变电的物理量、交变电的有效值
3、变压器的构造、作用、原理
4、理想变压器的理想化条件及规律
5、远距离输电
1.交变电流:
2.交变电流的产生:线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动,产生按_______ 规律变化的电流。线圈转至中性面时,穿过线圈的磁通量______,而感应电动势________。线圈平面每经过 一次,感应电流方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流方向改变 .
3.正弦交变电流的变化规律:
瞬时值表达:e=______________,i=______________,u=____________
峰值:Em=__________;
正弦交变电流有效值与峰值的关系:E=__________,I=____________,U=_____________
4.表征交变电流的物理量: (1)峰值:Em= ;
(2) 有效值:E、I、U,正弦交变电流有效值与峰值的关系:E=__________,I=____________,U=_____________
(3)周期T,频率f,关系_________;
(4)平均值:正弦交流电感应电动势的平均值公式
5.理想变压器:原理:______________;原副线圈输入输出功率的关系:__________;电压与匝数的关系:_________;电流与匝数的关系:只有一个副线圈时,___________;有多个副线圈时,________________
6.远距离输电:导线上的功率损失_________________;导线上的电压损失______________
专题1、交变电流的“四值”问题— 峰值、有效值、平均值、瞬时值
在什么情况下应该应用这四个概念中的哪一个?
(1)感应电动势的峰值表达式 ,适用情况 。
(2)正弦交流电有效值(电动势、电压、电流) 、
,适用情况用于计算 、 、 和 。
(3)正弦交流电感应电动势的平均值公式 、适用情况用于计算
。
(4)感应电动势瞬时值表达式 ,适用情况 。
例1、如图5-1所示一是某种正弦式交变与电压的波形图,有图可确定该电压的( )
A.周期是0.01s
B.最大值是311V
C.有效值是220V
D.表达式为
强化训练 1、 如图5-2所示,一交流电的电流随时间变化的图像,此交变电流的有效值是多大?
专题2、理想变压器的基本关系和动态分析问题
1、理想变压器的原、副线圈的功率关系 、电压关系 、电流关系 、频率关系
2、各量的制约关系
(1)电压制约:
(2)电流制约:
(3)负载之约:
例2、用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如图5-3所示的模型,即理想变压器原线圈电压稳定,副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,当开关S闭合时( )
A.副线圈输出电压减小
B.R 两端的电压增大
C.通过L1的电流减小
D.副线圈输出功率减小 图5-3
强化训练 2、 如图5-4,为一理想变压器,K 为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则:( )
A、保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大
B、保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的
功率减小
C、保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大
D、保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大 图5-4
专题3、远距离输电问题
1、电路图
2、基本关系式
(1)功率关系
(2)电压关系
(3)电流关系
例3、发电机的端电压220 V,输出电功率44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户.
(1)画出全过程的输电线路示意图.
(2)求用户得到的电压.
1、(2010年山东理综)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图5-5(甲)所示,副线圈所接电路如图(乙)所示,P为滑动变阻器的触头,下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为50HZ B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小 D.P向右移动时,变压器的输出功率增加
图5-5
2、(2010浙江理综)某水电站,用总电阻为2.5 的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3x106KW。现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A. 输电线上输送的电流大小为2x105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9x108 KW
D. 输电线上损失的功率为 ,U为输电电压,r为输电线的电阻
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