全国中学生物理竞赛23：交流电路

1、2021/3/1412021/3/142交流有效值的定义交流有效值的定义:与一个交流在相同时间内与一个交流在相同时间内通过电阻所产生的热量相等的直流的数值。通过电阻所产生的热量相等的直流的数值。考虑一个周期时间内考虑一个周期时间内, ,由定义由定义: :32mII 222222mmITTRIRI RT i/AmImI t/sT2T32T2T示例示例2021/3/143221 cos2sin2mmtP I RtP 交流通过电阻交流通过电阻R的瞬时功率的瞬时功率:P-t图线如示图线如示:tPO 2 2mPmP 与与 面积相同面积相同! 212mQI R P-t图与图与t轴所围轴所围”面积面积”表示

2、半个周期产生的热表示半个周期产生的热根据交流有效值的定义根据交流有效值的定义:22TI RQ2mII 得得2021/3/144t/su/VmUmU T221lim44niniuUTTRRn 考虑四分之一周期考虑四分之一周期,由定义由定义:4Ttn 44mUTuiTn 2223lim44mnU TUTiRRn 3mUU 222120lim4tuuUTttRRR 2223331limlim121 211lim6nnninnn nnn 2021/3/145电压超前电流电压超前电流电流超前电压电流超前电压消耗电能消耗电能存储磁场能存储磁场能存储电场能存储电场能能量能量矢量图矢量图同相同相电压电流变电压

3、电流变化相位关系化相位关系欧姆定欧姆定律形式律形式阻抗阻抗纯电容电路纯电容电路纯电感电路纯电感电路纯电阻电路纯电阻电路IUUIUIRUIX LUUIXL CUIU CX LRs LXfLL 2 CXfCC 112 规规律律串联电路串联电路规律规律2021/3/146设通过电感器的电流设通过电感器的电流 sinmiIt 电感器的两端电压电感器的两端电压0limtiuLt 0sinsinlimmttttLIt 022cossin22limmttttLIt 2cosmL It sin2mUt L2021/3/147设电容器两端电压设电容器两端电压 sinmuUt C电容器的充放电流电容器的充放电流0

4、limtCUit 0sinsinlimmttttCUt 022cossin22limmttttCUt 2cosmC Ut sin2mIt 返回返回2021/3/148CLR设通过电路的电流为设通过电路的电流为 sinmiIt sinRmuIRt sin2LmuILt sin2mCIutC 串联电路的总电压为串联电路的总电压为 sisin22nsinmmmILtRItCuIt cos1sinmmI RCtLIt 221ZRCL 令令 sinmI Zt sinmUt 1tanLCXXR IURUCULUXUm 示例示例2021/3/149 如图所示的电路已经达到稳定状态如图所示的电路已经达到稳定状

5、态,两个无内阻电源电动势值分别两个无内阻电源电动势值分别为为 ; ；两个电阻；两个电阻R1=R2=R,电感电感L= ，电容，电容 ，试求通过，试求通过电阻电阻R1的电流的电流i1(t) 解题方向解题方向:运用电流叠加原理运用电流叠加原理,注注意交流电路中的相位关系意交流电路中的相位关系.20100cosn22si2 tt 02cost 02 : :L1R2R2 AB1 C02iR 直直1R2RAB02 0cos22t : :1R2RAB0cos22t LC22LRRX 1122CXRR RR03sin 222ABut CRII ()R CURICILILU45 45 ABURABUU 0sin

6、 22Rut 0sin 22RitR 0sin 22RitR 0cost : :1R2RAB0cos t LC0i 电流叠加得电流叠加得: 011sin22Rit 210sint 20cos t 2R 12CR 2021/3/1410小试身手题小试身手题7 7RA1A2C1200CXC 容容抗抗电容器两端电压电容器两端电压11200VUIC 通过电阻的电流通过电阻的电流1ARUIR I1UIR2I通过通过A2的电流的电流22AI 如图所示如图所示,阻值阻值R200的电阻和电容的电阻和电容C510-6 F的电容器并联的电容器并联,通过此通过此并联电路的交流的圆频率并联电路的交流的圆频率103 r

7、ad/s，交流安培表，交流安培表A1的读数的读数I11 A，其内阻很小试求交，其内阻很小试求交流安培表流安培表A2的读数的读数 2021/3/1411小试身手题小试身手题8 8R1R3R2R4ML1L2是恒定电源时是恒定电源时,电感电阻为电感电阻为零零,系统为一惠斯登电桥，系统为一惠斯登电桥，没有电流流过电流计没有电流流过电流计M的的条件是条件是 3124RRRR 31243009060450RRRR 易易得得是作正弦变化的电源时是作正弦变化的电源时,没有电流流过电流计没有电流流过电流计M的条的条件是件是 11221324I zI zI RI R 1234zzRR 222222112234RL

8、RLRR 4500HU 如图所示如图所示的电路系统已知的电路系统已知R1、R、R、R4、L1和和L2的值是这的值是这样选择的样选择的:不管不管是固定的是固定的,还是随时间作正弦变化的还是随时间作正弦变化的,都没有电流流过电流计都没有电流流过电流计M假假若若R290，R3300，R460，L2900 H，求，求R1和和L1 2021/3/1412y先来求金属圆环内的感应电动势设电磁铁线先来求金属圆环内的感应电动势设电磁铁线圈中电流变化按圈中电流变化按由法拉弟电磁感应定律由法拉弟电磁感应定律,金属圆环中有互感感应电动势产生金属圆环中有互感感应电动势产生:0cosmiIt mtttttiMMItt

9、000coscoslimlim 00sinsin22lim2mttttMIt 环环0sinmMIt 002sinsin22limmttttMIt 圆环上的感应电动势的变化比施感电流及其磁场的变化落后圆环上的感应电动势的变化比施感电流及其磁场的变化落后的相位的相位再来考虑圆环中的感应电流这里必须考虑到金属环除了电阻再来考虑圆环中的感应电流这里必须考虑到金属环除了电阻R，还有感抗，还有感抗，L为圆为圆环电感故圆环上感应电流通过一环电感故圆环上感应电流通过一RL串联电路，总阻抗为，且串联电路，总阻抗为，且感应电流相位落后于电动势感应电流相位落后于电动势 （ ），故通过圆环的感应电流），故通过圆环的感

10、应电流 22ZRL 1tanLR 02 环环022sinmMIitRL 如图所示如图所示,有一金属圆环有一金属圆环,它的轴竖直向上它的轴竖直向上,今将它放置在电磁铁今将它放置在电磁铁上方距离为上方距离为y处，电磁铁线圈中电流处，电磁铁线圈中电流 ，假定，假定M为在此位置的圆环和电磁铁之间的互为在此位置的圆环和电磁铁之间的互感系数，圆环的电阻为感系数，圆环的电阻为R试求试求:金属圆环内的感应电流金属圆环内的感应电流;说明当圆环由此下落说明当圆环由此下落时作用于圆环的电磁力的方向时作用于圆环的电磁力的方向 续解续解2021/3/1413当圆环由电磁铁上方当圆环由电磁铁上方y处下落时处下落时,作用于

11、圆环的电磁力作用于圆环的电磁力F是斥是斥力（向上）还是引力（向下）力（向上）还是引力（向下）,要视要视i与与i环环的方向关系定夺的方向关系定夺若两者处于方向一致状态，圆环将被电磁铁吸引向下，反若两者处于方向一致状态，圆环将被电磁铁吸引向下，反之将因受斥而向上作两电流的图象如图之将因受斥而向上作两电流的图象如图:由图可知由于两电流有一相位差由图可知由于两电流有一相位差 ，使在电流变化的每个周期内，两电流及其磁场的方向在使在电流变化的每个周期内，两电流及其磁场的方向在 时间内同向而时间内同向而 时间内反向，即反向的时间占时间内反向，即反向的时间占多，故金属圆环受到的平均电磁力为斥力，方向向上多，故

12、金属圆环受到的平均电磁力为斥力，方向向上1tan2LR 12t 22t miIt 0cos 环环环环siniIt t 2 2iLR 1 若若 2 4读题读题2021/3/1414小试身手题小试身手题9 9 设无接触电阻时线设无接触电阻时线圈中电流为圈中电流为I0 电流电流I0在线圈中引起在线圈中引起的磁场为的磁场为B000BI 则则 有接触电阻时有接触电阻时,线圈中电流变化产生自感电动势线圈中电流变化产生自感电动势: ILt R 由全电路欧姆定律由全电路欧姆定律: 0II RLt 01BIBkt 00BBRLk RLk 0.0213600 65.6 10 如图所示为一短路的超导螺线管如图所示为

13、一短路的超导螺线管,由于接触不完善由于接触不完善,超超导螺线管里电流发生变化，这个电流产生的磁场磁感应强度每小时导螺线管里电流发生变化，这个电流产生的磁场磁感应强度每小时减小减小2试求接触电阻试求接触电阻R，已知螺线管的自感系数，已知螺线管的自感系数L=1 H 2021/3/1415IRCLRRABC0200cos2n2si2tt 电源电动势电源电动势 02 : :02iR 直直RAB02 0cos22t : : 2225RLRRXL 225212RCRXRC 03sin 222ABut 02 5LRI 05RCI IABULUCURUAB11tan2 1 URUAB2 121tan2 110

14、021sin 2tan 2sin 2tan2222 55LRRCiiittRR 110111sin 2tancos 2tan2225ttR 0cos22. tR 0200cossin2.22i tttRRR 干路电流为干路电流为 如图所示的交流电路如图所示的交流电路,电源电动势电源电动势 ,且且 ，试求电路中干路电流试求电路中干路电流i（t） 20sint 1LRC 小试身手题小试身手题16162021/3/1416 CqR 设充电时间设充电时间t,电量电量为为q,在充电的某元过程中，由基尔霍夫在充电的某元过程中，由基尔霍夫定律定律:11iiiqqqRtC ttnn 11iiiqqtnRCCq

15、 11iiiqqCCtnRCCq 11iiCqtnRCCq 1tRCqCe iiqI RC 1tRCiIe tRCeIR 1tRCCUe ItOR U S+2021/3/1417 LRSS1 接通接通S,由于自感由于自感,回路电流有一滋长过程回路电流有一滋长过程,设某设某元段时间内电流由元段时间内电流由Ii-Ii+1,由基尔霍夫定律由基尔霍夫定律:11iiiIILIRt 11iiiIIRtLnIR ttnn 11iiIRtRLnIR 对该式两边对该式两边n次方取极限后可得次方取极限后可得:1RtLIeR 由于自感由于自感,回路电流有一衰减过程回路电流有一衰减过程, 电流衰减规律为电流衰减规律为

16、:RtLIeR 2021/3/1418RSSabS从从ab断开断开it0it02021/3/1419u1u2D1D1设设u1=2Esint,如图如图正半周正半周,在在u1E时时,D1导通导通,+2uE 在在u1E时时,D1、D2均截止均截止,212sinuuEt 负半周负半周,在在u1EE时时,D2导通导通,2uE 在在u1E时时,D1、D2均截止均截止,212sinuuEt +u1u22021/3/1420SS1S2Rl电路处于稳定态时电路处于稳定态时,电容器上电量为电容器上电量为 C =10 C00.1 100QC 飞行的子弹将开关飞行的子弹将开关S打开后打开后,在子弹从在子弹从S飞至飞至

17、S1的时间内的时间内,RC电路处于放电过程，连锁开电路处于放电过程，连锁开关关S1打开、同时打开、同时S2闭合，电容器极板上原闭合，电容器极板上原通过电阻通过电阻R放电剩余的电荷现通过冲击电流放电剩余的电荷现通过冲击电流计计G而中和，而中和，故有故有 00tlRCRCvQQ eQ e 0lnlvQRCQ 代入题给数据即得代入题给数据即得: m/s34.69 10v CG 如图所示为一测子弹速度的机构的示意图如图所示为一测子弹速度的机构的示意图,已知电源已知电源=100 V,电电阻阻R=6 k，电容，电容C=0.1F，距离，距离l=3 m设电路已达稳态测子弹速度时，子弹先设电路已达稳态测子弹速度

18、时，子弹先将开关将开关S打开，经打开，经l长距离飞至长距离飞至S1S2连锁开关，使连锁开关，使S1打开的同时打开的同时S2闭合，若此时冲闭合，若此时冲击电流计击电流计G测出电荷测出电荷Q=3.45 C，求子弹的速度，求子弹的速度 2021/3/1421S刚接通时刚接通时:SR3R2I2I31231210A03IIIRR S打开打开S打开瞬时打开瞬时, L与与R2、R3构成构成LR回路回路,该回路电流从原该回路电流从原I3开开始减小始减小:25232011tiie R112312350A11IRRRRR S闭合电路稳定时闭合电路稳定时:230A11I 320A11I S切断后三个电阻均无电流切断

19、后三个电阻均无电流通过通过 如图所示的电路中如图所示的电路中,=100 V,R1=10 ，R2=20 ，R3=30，L=2 H求下列条件下，求下列条件下，I1、I2、I3的值的值S刚接通时刚接通时;S接通长时间后；接通长时间后；S接通后再切断的瞬间；接通后再切断的瞬间；S切断长时间后切断长时间后 2021/3/1422 如图所示如图所示,自感系数分别为自感系数分别为L1和和L2的两个线圈的两个线圈,通过开关通过开关S1和和S2接接入电动势为入电动势为、内电阻为、内电阻为r的电源上，开始时两个开关都断开，当开关的电源上，开始时两个开关都断开，当开关S1闭合并且通闭合并且通过线圈过线圈L1的电流达

20、到某个值的电流达到某个值I0后，开关后，开关S2闭合求在开关闭合求在开关S2闭合后，通过线圈闭合后，通过线圈L1和和L2的稳定电流线圈的电阻不计的稳定电流线圈的电阻不计 ,r S1S2L1L2I0S2刚接通时刚接通时:通过通过L1电电流为流为I0,通过通过L2电流为电流为0;电路稳定时电路稳定时:设通过设通过L1电流电流为为I1,通过通过L2电流为电流为I2;I1I2在变化的短时间内在变化的短时间内,两线圈产生自感电动势两线圈产生自感电动势:0111IILt 1 222ILt 2 对节点及两个回路中由基尔霍夫定律对节点及两个回路中由基尔霍夫定律;01211IIILLtt 12IIr 20112

21、1LrI LLIr L 101122LrI LLIr L r 2021/3/1423 在如图所示的电路中在如图所示的电路中,L1=10 mH,L2=20 mH，C1=10 F，C2=5 F，R=100 k，电源的正弦交流成份振幅保持不变，开，电源的正弦交流成份振幅保持不变，开关关S长时间闭合现打开开关，长时间闭合现打开开关，t0时间后，通过时间后，通过L1和和L2的电流分别为的电流分别为i01=0.1 A，i02=0.2 A，电压，电压U0=40 V试计算电路的固有振荡频率试计算电路的固有振荡频率;确确定导线定导线AB上的电流以及线圈上的电流以及线圈L1中电流的振幅中电流的振幅 L1C1L2C

22、2SRAB解答解答2021/3/1424SL1C1L2C2R两并联的两并联的LCLC振荡电路有相同的频率振荡电路有相同的频率k kH Hz z10.502fLC 01i1CiA Bi电路中各部分电流设定如图电路中各部分电流设定如图A对节点对节点A:0110CABiiiB对节点对节点B:022CABiii两电容器并联两电容器并联: : :1 11221:2CCiiCC A A10.2Ci A A20.1Ci A A0.1ABi 1Ci2CiL1C1回路中振荡电流为回路中振荡电流为0.2AL2C2回路中振荡电流为回路中振荡电流为0.1AL1L2BAL1回路中直流为回路中直流为0.1A此时此时L L

23、1 1C C1 1回路中振荡能表现回路中振荡能表现电场能与磁场能电场能与磁场能: :1221011122CC UL i 振荡电流达最大时电容器放电完毕振荡电流达最大时电容器放电完毕, ,有有: :12221011111222CmC UL iL i A A1.28mi2Ci02i读题读题2021/3/1425小试身手题小试身手题1 1 1245ttICU电容器原带电荷电容器原带电荷CU.当开关置于当开关置于2 2时电荷全部通过电流计时电荷全部通过电流计, ,表指示表指示QG =CU It1;代入题给数据得代入题给数据得 0.625 AI CS+4.5V第二次经较长时间第二次经较长时间t t2 2

24、, ,电容器原带电量全部中和后又重新充电电容器原带电量全部中和后又重新充电+第一次第一次, ,开关置开关置1, 1,电源有电源有It It1 1的正电荷通过二极管到达电容的正电荷通过二极管到达电容器负极板器负极板, ,在那里与负电荷中和，剩余电荷在那里与负电荷中和，剩余电荷CU-It1;通过电流计的电量是通过电流计的电量是It It2 2CU =CU =4 4Q QG G; ;+ +由上二式得由上二式得 用如图所示的电路测量二极管的反向电流用如图所示的电路测量二极管的反向电流I,电容器接入前先充电容器接入前先充电电,使两极板间电压等于电池电动势使两极板间电压等于电池电动势:U=4.5 V然后接

25、入电路，将其正极板与电然后接入电路，将其正极板与电池负极相接将开关池负极相接将开关S置于位置置于位置1，经时间，经时间t11 min，再换接到位置，再换接到位置2，此时电流计，此时电流计指针偏转指针偏转n15小格电容器重新充电再重复实验，这次将小格电容器重新充电再重复实验，这次将S置于置于1的时间的时间t22 min，则指针向反方向偏转则指针向反方向偏转n220小格设二极管反向电流与所加反向电压无关，求该小格设二极管反向电流与所加反向电压无关，求该反向电流反向电流(C=10 F) 2021/3/1426小试身手题小试身手题2 2SL1L2C从开关从开关S闭合到电容器上电压反向闭合到电容器上电压

26、反向,通过两线圈的总电量为通过两线圈的总电量为2CU, 则则122 qqCU两线圈并联两线圈并联,两端电势差总相同两端电势差总相同,即有即有 1212 IILLtt可知可知1221 qLqL则则21212 qLCULL11222 qLCULL 如图所示如图所示,电容为电容为C的电容器充电到电势差为的电容器充电到电势差为U,通过通过开关与自感系数分别为开关与自感系数分别为L1和和L2的两个并联线圈相连如果的两个并联线圈相连如果S闭合，那闭合，那么经过某段时间后完全重新充电（即电容器上电压反向）么经过某段时间后完全重新充电（即电容器上电压反向） ,求在这段求在这段时间内通过每个线圈的电量时间内通过

27、每个线圈的电量q1和和q2，线圈的电阻不计，线圈的电阻不计 2021/3/1427C2小试身手题小试身手题3 3S1C1S2+ 若先闭合开关若先闭合开关S1,则电路等效于电容则电路等效于电容C/2与电感与电感L组成的组成的LC振荡电路振荡电路,C1带电量最大值为带电量最大值为 Q0; 闭合开关闭合开关S2,C1带电量的最大值如何带电量的最大值如何视开关视开关S2闭合的时机闭合的时机!当振荡电流恰为零时闭合当振荡电流恰为零时闭合S2: :Q0当振荡电流达最大时闭合当振荡电流达最大时闭合S2: :+C2S1C1S222012 由由QQCC012 QQ其它时机闭合其它时机闭合S2: :1002QQQ

28、 如图所示如图所示,两个电容器两个电容器C1= C2= C,最初两电容器最初两电容器分别带有电量分别带有电量Q1= Q2= Q0，线圈的自感系数为，线圈的自感系数为L，整个电路的电阻均，整个电路的电阻均不计若先闭合开关不计若先闭合开关S1，则电路中将产生电磁振荡，振荡中，则电路中将产生电磁振荡，振荡中C1的的带电量的最大值为多少带电量的最大值为多少?若接着再闭合开关若接着再闭合开关S2，C1带电量的最大值带电量的最大值有无变化？如有，则变化情况如何？有无变化？如有，则变化情况如何？2021/3/1428小试身手题小试身手题4 4D1D2S+L1 2 若若设设电路未完成一次全振荡即成电路未完成一

29、次全振荡即成终态终态,由能量守由能量守 恒恒: 22111122CUCUC UU 4VU +若若U较大较大,电路经电路经n次全振荡到次全振荡到U=4V再成终态再成终态 设经某次全振荡电容器电压从设经某次全振荡电容器电压从Ui 0 - 0 Ui+1电容器电量减少电容器电量减少 1iiqC UU 减少的电量是在减少的电量是在 0 - 0 过程充入电源过程充入电源,则则 14iiCC UU 146ViiUU 46VUn 1,2,3n 如图所示电路中如图所示电路中,电池、二极管、电感线圈都电池、二极管、电感线圈都是理想的是理想的,电池电动势为电池电动势为1.5 V，电容器充电至电压为，电容器充电至电压

30、为U在开关闭在开关闭合及电流停止后发现，电容器两板极性改变，电压变为合及电流停止后发现，电容器两板极性改变，电压变为U11 V，求，求电容器原电压电容器原电压U的值的值 2021/3/1429 如图所示交变电路中如图所示交变电路中,理想的二极管接入交流电路理想的二极管接入交流电路中中,试求试求A与与K两点间电压变化范围，并作出电路电流两点间电压变化范围，并作出电路电流i、电容器电压、电容器电压uc及及A、K间电压随时间变化图线间电压随时间变化图线 小试身手题小试身手题6 6U 127VA D KCUtOUm-Um2 itO2 127 2sinut 127 2sin2iCt UCtO2 UAKt

31、O2 -Um-2Um 127 2 sin1AKut 2021/3/14302021/3/1431AXCZYB三个完全相同的、线圈平面互成三个完全相同的、线圈平面互成120的绕组，在匀强磁场中的绕组，在匀强磁场中同时匀速转动，每个绕组中各产生一个交变电动势，此称三同时匀速转动，每个绕组中各产生一个交变电动势，此称三相交流电动势。相交流电动势。三相交流电动势的特点三相交流电动势的特点 每相电动势的最大值、有效值、圆频率、周期均相等 三相之间电动势的相位两两互差23 三相交流电动势的数学表达式三相交流电动势的数学表达式sinAmet 2sin3Bmet 4sin3Cmet 三相交流电动势的产生三相交

32、流电动势的产生2021/3/1432AXCZYBeAeBeC 2 t OEAEBEC120 120 120 2021/3/1433星形联接星形联接(联接联接) 三角形联接三角形联接(联接联接) U相相線3UU 相相線II 相相線UU 相相2sinsin3Utut相相線線3II 相相UIZ 相相相相OBCAA B C ZZZO U线线3sin6Ut 相相2cossin33Ut 相相I线线I相相ABCZZZA C XZYB U线线I线线I相相I相相UIZ 相相相相2021/3/1434设三相电源的线电压为设三相电源的线电压为U U线线对对 接法的接法的三相负载三相负载, ,其相电压即为其相电压即为

33、U U线线, ,相电流为相电流为RRR rrr(b)(a)对接法的三相负载对接法的三相负载,其相电压为其相电压为线UIR 相相线电流为线电流为线线3UIR线3UU 相相相电流为相电流为线线3UIIr 相相3Rr 如图所示如图所示,(a)和和(b)是是接法和接法的两个对称的三接法和接法的两个对称的三相负载电路相负载电路,每相电阻分别是每相电阻分别是R和和r，将它们先后接在同一个三相电源，将它们先后接在同一个三相电源上后，线电流恰相等，求上后，线电流恰相等，求R与与r的关系的关系 2021/3/1435 如图所示如图所示,三相交流的相电压为三相交流的相电压为220 V,负载是不对称负载是不对称的纯

34、电阻，的纯电阻，RARB22，RC27.5，按星形联接试求中线电，按星形联接试求中线电流流;试求各线电压；若中线断开，试求各线电流试求各线电压；若中线断开，试求各线电流 RARBRCABCIoO由欧姆定律可求出各相电流由欧姆定律可求出各相电流: : A AA A2202210ABII A AA A220278.5CI10 2sin t AAi 若若A210 2sin3Bit 则则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

35、即各线电压各线电压: : V VV V2220 2 sinsin380 2s3in6ABABtttuuu V VV V24220 2 sinsin33380 2sin2BCBCuuttut V VV V4220 2 sinsi7380 2sin6n3CACAuutttu IAICIB2021/3/1436RARBRCABCO中线断开中线断开, ,各线电压不变各线电压不变, ,线电流线电流: : AI 0ABCiiiCI BI UABUBCA AA AA A1153366sintan727513 3366sintan71560 22sin73ABCititit 2222380 2sin6ABii

36、t 2227.5380 2sin2BCiit 2021/3/1437线圈线圈1产生的磁通量只有一半通过线圈产生的磁通量只有一半通过线圈2,即即122UnUntt 1 11 11 12 22UnUn 1 11 12 22 2原、副线圈变压关系成为原、副线圈变压关系成为当线圈当线圈1输入电压输入电压U1=40V作为原线圈时作为原线圈时,12240nUn 1220nnU 当线圈当线圈2输入输入U电压作为原线圈时电压作为原线圈时,原、原、副线圈变压关系成为副线圈变压关系成为1202UUU 110VU 如图所示的铁芯上绕有两个线圈如图所示的铁芯上绕有两个线圈,每个线圈产生的磁每个线圈产生的磁场都不穿出铁

37、芯场都不穿出铁芯,并且在分叉处分为相等两部分当线圈并且在分叉处分为相等两部分当线圈1接入电压为接入电压为U140 V的交流电路中时，线圈的交流电路中时，线圈2上电压为上电压为U;如果线圈如果线圈2接入电压为接入电压为U的交流电路中，问线圈的交流电路中，问线圈1上的电压为多少上的电压为多少? 小试身手题小试身手题5 5L2S2122UnUn 1 11 12 22 22021/3/143822aaaaUPRPUR 相相相相小试身手题小试身手题1010 如图所示如图所示,每个灯泡的额定电压均为每个灯泡的额定电压均为220V,额定功率相额定功率相同，则同，则a与两灯的实际功率之比为与两灯的实际功率之比

38、为_（设灯泡电阻恒（设灯泡电阻恒定）定） 220VABaa AC220VaU 相相220V3aU 相相由电路知由电路知,a灯相电压灯相电压a灯相电压灯相电压 22220220/3 3 32021/3/1439三相负载星形连接三相负载星形连接22220104 408R S断开时断开时,R1、R2串联在串联在380 V线电压上线电压上,故故R2上的电压上的电压U=190V发热功率发热功率222190W484PP 小试身手题小试身手题1111BACR1SR2R3S闭合时闭合时,R2的电压为的电压为220V,则则 如图所示如图所示,A、B、C是三相交流电的三根端线是三相交流电的三根端线,它们它们的线电

39、压是的线电压是380VR1、R2、R3是阻值相同的三个电阻是阻值相同的三个电阻S闭合时，闭合时，R2发热功率为发热功率为100W，可知，可知R2的阻值是的阻值是 S断开时，断开时，R2上的电压是上的电压是_V这时它的发热功率为这时它的发热功率为 W.R1发热功率是发热功率是_W 74.6W 74.674.64841902021/3/1440小试身手题小试身手题1212 如图所示如图所示,把三组额定电压均为把三组额定电压均为220V,额定功率分别额定功率分别为为P1=1000W，P2=500W，P3=2000W的白炽灯的白炽灯L1、L2 、L3接入线电接入线电压 为压 为 3 8 0 V 的 三 相 电 路 中 ， 则 流 过 每 相 负 载 的 电 流 强 度的 三 相 电 路 中 ， 则 流 过 每 相 负 载 的 电 流 强 度IA=_A，IB=_A，IC=_AA相负载断开和短路相负载断开和短路时，对时，对B、C两相负载有何影响两相负载有何影响? ACBOL1L2