交变电流精品课件

1、交变电流第1页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日1.交流发电机的基本结构(电 枢)第一节 交变电流一、交变电流的产生磁极线圈金属滑环电刷 知识内容第2页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日电流的分类 恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流 交变电流:大小和方向随时间周期性变化的电流交变电流的特点：大小和方向都在变化。 知识内容第3页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日2、交变电流的产生 线圈在磁场中转动时产生的电流就是交变电流。交流发电机是利用电磁感应原理将其它形式的能转化为电能的。（1）交变电流的产生 知识内容BO1O2 （2）

2、随时间按正弦规律变化的电流叫正弦式电流 课堂练习关于交流发电机，下列说法正确的是A定子是电枢的发电机，是旋转电枢式发电机 B转子是磁极的发电机，是旋转磁极式发电机C只有旋转磁极式发电机，才能产生高压交流 D旋转电枢式的发电机，只能产生低压交流（ BCD ）第4页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 下列说法中正确的是A、只要矩形线圈绕着线圈平面内某一条轴在磁场中转动，线圈中就会产生交变电流B只要矩形线圈绕着线圈平面内某一条轴在匀强磁场中转动，线圈中就会产生正弦式交流C矩形线圈绕着线圈平面内某一条轴在匀强磁场中匀速转动，才能产生正弦式交流电D任何形状的线圈绕着线圈平

3、面内某一条轴在磁场中转动，都能产生交流电（ ACD ）第5页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 下列说法正确的是A线圈绕着线圈平面内某一条轴在磁场中转动，穿过线圈的磁通量会发生改变B线圈绕着线圈平面内某一条轴在磁场中转动，一定产生变化的感应电动势C线圈绕着线圈平面内某一条轴在匀强磁场中匀速转动，会产生恒定的感应电动势D线圈绕着线圈平面内某一条轴在匀强磁场中匀速转动，会产生周期性变化的感应电动势（ ABD ）第6页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日中性面： 线框平面与磁力线垂直位置. A、线圈处于中性面位置时，穿过线圈最大；感应电流、感应电动

4、势为零。 B、线框每经过一次中性面，感应是电流的方向就改变一次；线框每转动一周，感应电流的方向改变两次。 知识内容3、中性面的物理意义 第7页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 如图所示的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，a、b、c是不同时刻所处的位置，其中 位置是中性面 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面的瞬间A、线圈平面与磁感线平行；B通过线圈的磁通量最大C线圈中的感应电动势最大；D线圈中感应电动势的方向改变 线圈平面跟中性面重合的瞬间，下列的说法中正确的是A、线圈中的磁通量为零；B、线圈中的电流的方向将发生改变C线圈的每一边都不切割磁感线；D线

5、圈的每一边都不受磁场力a（ BD ）（ BCD ）第8页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日线圈运动状态：逆时针匀速转动角速度： w 线速度： V初始位置：中性面任一时间t线圈平面转过角度： wtNS 中性面 V / B 最 大 = 0产生过程： 知识内容第9页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNNSVV产生过程： 知识内容第10页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNV2VV1wtwt E=BLV(互相垂直)V1=Vsinte=BLVsin wt产生过程： 知识内容第11页，共81页，2022年，5月20日，19点39

6、分，星期日V2VV1V E=BLV(互相垂直) V1=Vsint e=BLVsin wt产生过程： 知识内容第12页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日V2VV1 E=BLV(互相垂直) V1=Vsint e=BLVsin wt V线圈经过中性面， 感应电流方向改变。产生过程： 知识内容第13页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日V2VV1V E=BLV(互相垂直) V1=Vsint e=BLVsin wt产生过程： 知识内容第14页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日a(b)d(c)甲a(b)d(c)d(c)a(b)a(b)d(c)

7、乙a(b)d(c)丙d(c)a(b)a(b)d(c)丁d(c)a(b)a(b)d(c)戊第15页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第16页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第17页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第18页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第19页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日SSNeto+交

8、变电流的变化规律 知识内容第20页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第21页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第22页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第23页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第24页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第25页，共81页，2022年，5

9、月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第26页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第27页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日NSSNeto+交变电流的变化规律 知识内容第28页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日最大值e =BLVsin wtEmteo+峰值交变电流的变化规律 知识内容第29页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日eT/4T/23T/4To/23/22ttabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLAB

10、abcdkLABe =Emsin wtEm-Em交流电的图象表示 知识内容abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB第30页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日T/4T/23T/4To/23/22ttiIm-Ime =EmsinteEm-EmT/4T/23T/4To/23/22ttT/4T/23T/4To/23/22ttuUm-Um第31页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日T/4T/23T/4To/23/22tteEm-Em从中性面开始计时T/4T/23T/4To/23/22tteEm-EmT/4T/23T/4T

11、o/23/22tteEm-Em从转过中性面角开始计时从垂直于中性面开始计时第32页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日其它交变电流波形图 知识内容第33页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日图形:交变电流可以用公式和图示来描述 公式： e =Em sin wt , i =Im sin wt 知识内容二、交变电流的描述 1交流的瞬时值、峰值、有效值 （1）交流的瞬时值反映的是不同时刻交流的大小和方向（2）交流的峰值是交流的最大值，反映的是交流大小的变化范围当线圈平面跟磁感线平行时，交流的电动势最大瞬时值和峰值的关系是：mem第34页，共81页，2022年，

12、5月20日，19点39分，星期日(3)交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫该交流的有效值。 知识内容最大值：第35页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日正弦式交流电有效值与最大值的关系 E=Em / 2 0.707 Em U=Um / 2 0.707 Um I=Im / 2 0.707 Im E：电动势 ：电流 ：电势 知识内容证明:第36页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日2、角频率、周期和频率角频率：对于简单的发电机，相当于线圈转动的角速度。周期T：交流电完成一次周期性变化

13、所需的时间，频率f：交流电在1秒的时间内完成周期性变化的次数，显然周期与频率互为倒数 知识内容第37页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 知识内容说明： 只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的 /2倍。 通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。）（3）交流电的平均值是 不常用，有效值和平均值是不同的两个物理量，千万不可混淆。 （4）生活中用的市电电压为220V，其最大值为220 =311V（有时写为310V），频率为50HZ，所以其电压即时值的表达式为u=311sin31

14、4tV。 第38页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 一个电热器接在峰值电压为10V的正弦式电流的电源上，消耗一定的功率. 现在把它接在直流电源上，使它消耗的功率是原来的2倍，则直流电源的电压应为：A. 7.07V B. 10V C. 14.1V D. 20V解析： 接在交流电时 设此时消耗的功率为P，则 设直流电压为U/，功率为2P，有 所以： 即： 第39页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 交流发电机的转子由BS的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30时交流电压的瞬时值为V。 解： 电压表的

15、示数为交流电压的有效值，由此可知最大值为Um= U=20V。而转过30时刻的瞬时值为u=Umcos30=17.3V。 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I。 i/A3o t/s-60.2 0.3 0.5 0.6解： 该交流周期为T=0.3s，前t1=0.2s为恒定电流I1=3A，后t2=0.1s为恒定电流I2= -6A，因此这一个周期内电流做的功可以求出来，根据有效值的定义，设有效值为I，根据定义有：I 2RT=I12Rt1+ I22Rt2 ,带入数据计算得：I=3 A第40页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 交流发电机转子有n匝线圈，每

16、匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，求：通过R的电荷量q为多少？R上产生电热QR为多少？外力做的功W为多少？ 解： 按照电流的定义I=q/t，计算电荷量q应该用电流的平均值：即 这里电流和电动势都必须要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬时值。 第41页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR 根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出

17、电热。因此W=Q 这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。 第42页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析Pu V12 3 4 5ot/10-2su/V311 左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为 A.110V B.156V C.220V D.311V 解： 从u-t图象看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为220V；后半周期电压为零。根据有效值的定义， 得U=156V，选B。 第43页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，

18、星期日 有一交流电压的变化规律为u=311sin314tV，若将一辉光电压最小值是220V的氖管接上此交流电压，则在1秒钟内氖管发光的时间是多少？分析：根据氖管的发光条件|U|220V，先计算在半个周期的时间内氖管发光的时间间隔t，再算出1秒包含的半周期数n，两者相乘即是1秒钟内氖管发光的时间。 例题分析第44页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日解：根据u=311sin314tV，可知周期为 在0T/2，即01/100s的时间内，将U=220V代入u=311sin314tV中，可得氖管的发光时间为1秒钟的时间包含的半周期数为答：1秒钟内氖管的发光时间为0.5s。说明：交流

19、电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向，瞬时值是时间的函数，不同时刻瞬时值是不一样的，要求熟练掌握正弦交流电瞬时值表达式。 例题分析第45页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 我国城乡生活用的交变电流的电压是 220 V，这是指交变电流电压的A、平均值；B瞬时值；C有效值；D峰值； 用手摇发电机模型做演示实验时，如果观察到发电机模型上的灯的光亮每分钟闪烁60次，那么手摇时线圈的转动频率是 ，线圈转动的周期是 我国使用的正弦式交流的频率为50 Hz，则它的A、周期为 002 S，电流方向每秒改变50次 B周期为 002 S，电流方向每秒改变100次C周期为

20、001S，电流方向每秒改变50次 D、周期为001S，电流方向每秒改变100次（ C ）（ B ）0.5Hz2s第46页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 某交流的瞬时表达式为 i5 sin314tA，则此交流的峰值是 A，交流发电机的转速是 rs，角速度是 rads，从t0时刻起，经过001s，电流的瞬时值是 A5503140 已知某交变电流的瞬时值表达式是：I=5sin50t A，从t=0到第一次出现最大值的时间是 A、1s100；B1s150； C 1s/200；D1s50（ A ）某交变电压的瞬时表达式是u=311sin 314tV，则A、此交流电压的峰

21、值是3llV，频率是314 Hz B此交流电压的峰值是3llV，频率是50HzC此交流电压的峰值是220 V，频率是314Hz D此交流电压的峰值是220 V，频率是50 Hz（ B ）第47页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 有两个交变电流：i15Sin20tA，i210sin10tA则以下判断正确的是A、i1的峰值比i2小； Bi1的瞬时值比i2小Ci1的周期比i2小；D产生i1发电机的转速比产生i2发电机的转速小（AC ） 交流发电机工作时，产生的电动势为e=m sint若将线框的匝数和它的转速均加倍，则产生的电动势为t； Ae=2msin t； Be=

22、2msint Ce=4msin t De4 msint（ D ）第48页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转动轴匀速转动时产生的交流电动势为 emsint，当线圈转动的角速度增大一倍，其他条件不变时，则交流电动势为 A、e=msin2t Be= 2msint Ce=2msin2t De= msin2t（C） 如图所示为一正弦交流的图象，由图象可知，t003 S时电流的瞬时值为 A， t=004 s时的电流的瞬时值为 A，此电流的周期为 S，频率为 Hz 1000.0425第49页，共81页，2022年，5月20日，19点39

23、分，星期日 课堂练习 有一个正弦式交流电压的图象如图所示，则它的瞬时表达式应该是Au50sin 62. 8tV Bu50sin10tVCu100 sin2tV Du100 sin 314tV（ A ） 某个正弦式交流的瞬时表达式是I=44 Sin20 t A，与这个表达式符合的交流的图象是图中的（ C ）第50页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 有一正弦式交流电，它的瞬时值的表达式为I=10 sin314tA，那么它的电流的有效值是A、10A B10 A C 314 A D50 A（ A ） 有一交流电压u=141 sin157tV，加在200的电阻上，则与电

24、阻串联的交流电流表的读数应是A、0.35A ；B0.50A ；C0.71A； D1.41A（ B ） 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生交流电动势为e380sin100tV，关于这个交流的说法中正确的是A、交流电动势的最大值约为537 V B电动势的有效值为380 VC交变电流的频率为100 Hz D当t=0时，线圈平面与中性面垂直（ AB ）第51页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 10A恒定电流通过电阻R时，时间 t内放出的热量为Q，某一交流通过该电阻R时，时间t内放出的热量为Q/2，这一交流的有效值和最大值为A、I=10 A， Im10 A BI=5 A，

25、Im =10 ACI=5 A ，Im =5 A DI=10 A， Im=20 A（ B ） 把标有“220 V、100 W”的白炽灯接在220 V的交流电源上，下列说法中正确的是A交流电压有效值是220 V，灯丝电阻是484 B交流电压最大值是3llV，灯丝电阻是968C交流电压有效值是220 V，电流有效值是0.45 AD交流电压最大值是3llV，电流最大值是 0.45 A（ AC ）第52页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 一个接在某一直流电源上的电热器消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的交流电源上，该电热器消耗的电功率为P2，则P1P

26、2为A、21；B12；C11；D1 （A ） 如图所示，正弦交流电压U的最大值为3llV负载电阻为100，若不考虑电表内阻对电路的影响则交流电流表和电压表的读数分别为A、22A，311V； B31A，3llVC22 A、220 V； D3.1A、220V（ C ）第53页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日第二节、变压器变压器是交流电能输送中改变电压的装置。它的主要构造是把输入线圈与输出线圈绕在同一闭合铁芯上。它的工作原理是电磁感应。对于理想变压器，磁通量全部集中在铁芯上，变压器本身不损耗能量。理想变压器的基本关系式为： 知识内容1变压器的初步知识 第54页，共81页，20

27、22年，5月20日，19点39分，星期日 知识内容当副线圈有两个以上时，电流公式不适用，要根据输入和输出变压器的能量相等的方法来处理 即： 只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有： （2）n2n1,U2U1变压器为升压变压器；n2n1,U2U1变压器为降压变压器； （3）副线圈电压U2随原线圈电压U1增大而增大；原线圈电流I1随副线圈电流I2增大而增大；原线圈电功率P2随副线圈电功率P1增大而增大. （4）当原线圈输入直流电时，副线圈没有电压、电流输出.第55页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 知识内容（5）变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到： 即在输入电压确定以

28、后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上，R越大，负载越小；R越小，负载越大。这一点在审题时要特别注意。 第56页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 一台理想变压器的原线圈输入220V交变电压，副线圈接上一个变阻器，当变阻器的阻值变大时：A、副线圈的电流变小，原线圈的电流变大 B、副线圈的电流变小，原线圈的电流也变小C、副线圈的电流变小，原线圈的电流不变 D、副线圈的电压变大，原线圈的电压也变大 B 解析：

29、副线圈的电压由原线圈电压及原付线圈的匝数比来决定；而副线圈的电流却反过来决定原线圈的电流.所以：应该选（B） 第57页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 一台变压器原付线圈的匝数比为559，将原线圈接在 交变电源上，求：变压器的输入电压U1和输出电压U2；副线圈分别接60的电灯1盏和3盏（并联）时，变压器输入功率及输入电流各是多少？解析： 根据表达式可知原线圈的输入电压 由公式可得副线圈的输出电压：第58页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析副线圈接60的电灯1盏时，输出电流： 此刻原线圈输入电流： 输入功率： 当并联3盏灯时，有

30、第59页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析n2 Ln1 理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=2200匝、n3=440匝，电源电压为U1=220V，n3上连接的负载电阻R=8.8， n2上连接的灯泡“110V 110W”正常发光。求原线圈中的电流I1。 220V解析： 对副线圈n3，由变压比公式 n3再由理想变压器输入功率等于输出功率P1=P2+P3有U1I1 = P2+I3 U3得=1.5A. 第60页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所

31、示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 AAAA零线火线火线零线零线火线零线火线解：电流互感器要把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少，副线圈的匝数多。监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。选A。第61页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习如图所示的4个电路，能够实现升压的是（ D ） 理想变压器工作时，原线圈一侧和副线圈一侧保持相同的物理量是 A、电压；B电流；C电功率；D磁通量的变化情况（ CD ） 关于变压器，下列说法正确的是A、变压器只能改变交流电压 B变压器只能改变直流电压C变压器的铁芯不能用整块的铁来制成 D以上说法都不对（ AC ）第62页，共81

32、页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 理想变压器的原副线圈的匝数比为15，当原线圈接12 V的蓄电池以后，副线圈的输出电压为A、180V； B90V ；C45V； D0（ D ） 一台理想变压器的原副线圈匝数之比为41，若原线圈加上u707 sin100tV的交流，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是A、500V ；B350V ；C200V； D125V；（ D ） 将输入为220 V、输出为6 V的变压器，改绕成输出为30 V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数是A、15匝；B120匝；C130匝；D144匝；（ B ）第63页，共

33、81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 有一理想变压器，它的变压比为201，原线圈接入220 V交流电电压时，将副线圈拆去18匝，输出电压比原来降低3 V，则变压器原线圈的匝数应为A、600匝；B960匝；C1320匝；D1680匝；（ C ） 如图所示，用理想变压器给负载电阻R供电，要增加变压器的输入功率，可采取A、增加负载电阻R的阻值B增加原线圈匝数C增加副线圈匝数D给负载电阻 R再并联一个电阻（ CD ）第64页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比nln2=401，在副线圈的两端接一只“6

34、V、40 W”的电灯泡若灯泡恰能正常发光，则A、变压器输入电压的有效值为240 V变压器输入电压的最大值为 240 VC变压器的输入功率为40 WD变压器的输入功率大于40 W（ AC ） 在图所示的电路中，一理想变压器的原线圈跟副线圈的匝数比为nln2=12.电源电压U=220 V，A是额定电流为I01A的保险丝，R是可变电阻为了不使原线圈中电流超过I0，调节电阻R时，其阻值最低不能小于多少欧？ 【880】 第65页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日第三节、远距离输电 知识内容原理图如下图所示，从图中可以看出: 功率之间的关系是：P1=P2，P3=P4，P2PR0=P3

35、。 电压之间的关系是： 电流之间的关系是: 第66页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日1、输电线上的功率损失2、输电效率 知识内容 其中电流之间的关系最简单，I2，IR0，I3中只要知道一个，另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。 对输电线上的功率损失和电压损失分析和计算时都必须用 而不能用 分析输电线上的功率损失 第67页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 知识内容由此得出的结论： （1）减小输电线的电阻，这种方法要选用电阻率小的金属或增大导线的截面积，这样会使输电线比较重、价格昂贵这种方法只适用于很短的距离（2）减小输电线

36、中的电流，根据P=UI，在输出功率不变的条件下，就要用高压输电再次强调:（1）注意区别输电电压与输电线损失电压输电电压减去用户区域输入的电压等于输电导线的电压（即损失电压）（2）输电导线上的电流、输电导线上的电压（即损失的电压）以及输电导线的电阻三者的关系为：U损=Ir，P损=I2r第68页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 有一台内阻为1 的发电机，供给一个学校的用电.如图所示，升压变压器的匝数比是1：4，降压变压器的匝数比是4：1，输电线的总电阻R是4 .全校共有22个班，每班有“220V、40W”的电灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，则：(1)发电机的输出

37、功率应是多大？(2)发电机的电动势多大？ Rn1 n2 n3 n4解析： 所有灯都正常工作时总功率为P4=22640W=5280W，用电器总电流为I4=P4/U4=5280/220=24A 输电线上的电流I=I3=I4/4=6A。降压变压器上：U3=4U4=4220V=880V，输电线上的电压损失为：U损=IR=64V=24V ，因此升压变压器的输出电压为U2=U损+U3=24V+ 880V= 904V，输入电压为U1=U2/4=904/4V=226V，输入电流为I1=4I=46A=24A，所以发电机输出功率为P出=U1I1=5424W。 发电机的电动势E=U1+I1r=226V+241V=2

38、50V。第69页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 例题分析 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求：这时的输电效率和输电线的总电阻r。若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？ 解： 由于输送功率为P=500kW，一昼夜输送电能E=Pt=12000度，终点得到的电能E /=7200度，因此效率=60%。输电线上的电流可由I=P/U计算，为I=100A，而输电线损耗功率可由Pr=I

39、 2r计算，其中Pr=4800/24=200kW，因此可求得r=20。 输电线上损耗功率 现在要求Pr/=10kW ，计算可得输电电压应调节为U/=22.4kV。 原来Pr=200kW，第70页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 远距离输送电时，在输送的电功率不变的条件下A只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率B只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率C提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗D提高输电电压势必增大输电导线上的电流（ B ） 由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，输电线的材料一定，设输电电压为U，输电线横截面积为S，输电线因发热损失的电

40、功率为P，那么A、若U一定，则P与S成反比 B、若U一定，则P与S2成反比C若S一定，则P与U2成反比 D若S一定，则P与U成反比 （AC ）第71页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 远距离输送一定功率的交流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上损失的功率和电压损失，下列说法正确的是A、输电线上损失的电功率是原来的1n B输电线上损失的电功率是原来的1n2C输电线上的电压损失是原来的1n D输电线上的电压损失是原来的1n2（ BC ） 用U1=U和U2=kU两种电压来输送电能，若输送的功率相同，在输电线上损失的功率相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况

41、下导线横截面积之比S1S2为A k B1/k Ck2 D 1k2（ C ）第72页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日 课堂练习 一座小型水电站，输出的电功率为20 kw，输电线总电阻为05如果先用400 V电压输送，后改为2000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A、减小 50 W B、减小500WC减小 1200 W D增大 1200 W（C） 一台交流发电机工作时，其路端电压为220 V，输出功率为11 kw，若用 3300 V输电，每根输电导线的电阻为045，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为 ，输电导线上损失的电功率为 11510w第73页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日4、 电感、电容对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 现象： 双刀双掷开关与交流电源相接时比与直流电源相接时要暗。 1感抗（XL）：电感对交变电流的阻碍作用的大小。单位：欧（）。 2决定感抗大小的因素： 线圈的自感系数（L）、交流电的频率（f）L越大、f越高，XL越大 知识内容第74页，共81页，2022年，5月20日，19点39分，星期日3扼流圈 低频扼流圈 高频扼流圈 构造： 作用： 构造： 作用： 铁芯，匝数多 L大通直流，阻交流 铁氧体芯，匝数少 L小