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电流表的工作原理

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇电流表的工作原理范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

电流表的工作原理范文第1篇

一、短路侦查器的制作方法

利用废弃的单相变压器或吊扇调速器等铁芯,将其裁切成“Π”或“Η”的形状。以“Η”形状为最好,它既可以做定子绕组短路侦察器,也可以做绕行式异步电动机的转子绕组断路侦察器,还可以做笼型异步电动机的转子断条侦察器。“Η”型硅钢片的一端做成凸出的弧形,另一端做成凹进的弧形;圆弧半径分别为被测电动机的转子和定子的圆弧半径,窗口宽度大约与槽口宽度相当。然后将硅钢片叠成所需厚度后压紧。再用厚1mm的钢板做4块如“D”形状的护线板,把此4块护线板与压紧的硅钢片用铆钉铆在一起,供保护线圈之用。在一块护线板上钻两个出线用的小孔,供穿线圈的两个引线头用。在铁心中间用绝缘纸板做好线框,将导线绕在绝缘纸框内,并把绕线从护线板上的小孔中引出。最后做浸漆干燥处理。

线圈和铁芯的参数,可以用下列五个公式进行粗略计算:

一是铁芯截面积的计算。

其中,S是短路侦察器的容量,单位为VA。用于1~50KW电动机的S可取20~100VA,用于50~500KW电动机的S可取10~1000VA。

二是励磁线圈的匝数的计算。

其中,A是铁芯截面积,单位为平方厘米。B是铁芯磁通密度,一般可取1.3~1.4T。U是工作电压,单位为伏。

三是励磁线圈的电流的计算。

四是漆包线铜芯的直径计算。

五是铁芯窗口的宽和高的计算。

其中,h是窗口高度,单位为毫米。C是窗口宽度,单位为毫米。

二、短路侦查器的使用方法

准备一台有绕组短路故障的小容量三相异步电动机加上一个交流电源和一个交流电流表与短路侦察器配合使用,采用演示教学的模式来讲解。

如测定定子绕组匝间短路的故障时,通常将短路侦察器凸出端的两铁芯对准被测绕组两边的槽间铁芯,再将短路侦察器的线圈串接电流表后,接到交流电源上来查找。侦察器的励磁绕组相当于变压器的原边绕组,被测电动机线圈相当于变压器的副边绕组。测试时,侦察器铁心开口处对准电动机槽口,将侦察器沿着各个槽口移动,当检查到有短路绕组的槽口时,侦察器的励磁电流增大。因此,在用侦察器z查时,使电流表读数增大的槽口内必有线圈匝间短路。绕线式异步电动机转子的匝间短路故障的查找方法与定子绕组匝间短路的故障查找方法一样,只是利用侦察器的另一端。

测定笼型异步电动机转子断条故障时,短路侦察器的使用方法与绕线式异步电动机转子的匝间短路故障查找方法一样。但其工作原理却相当于变压器工作在副边开路状态,即当侦察器对准断条所在槽口时,电流表的示数由较大突然变得很小。这样就顺利地找到了转子的断条。

在演示教学中注意以下三个问题,以免造成测定错误。

第一,如果电动机绕组接成,则要将拆开,不能闭合。若未曾拆开,线圈闭合,则侦察器在各槽口移动时,电流表示数都较大。因此失去判断标准。

第二,绕组是多路并联时,要拆开并联支路。原因同上。

第三,如果是双层绕组,被测槽中有两个线圈,它们分别隔一个线圈节距跨于左右两边,若电流表上读数增大,要用一把薄钢片在左右两边对应的槽上都试一下(短路线圈所在槽会吸住薄钢片),以确定槽中两个线圈具体是哪一个线圈存在匝间短路。

电流表的工作原理范文第2篇

汽车上的油量表一般为磁电式油量表,如图1,当指针指在“F”位置时,表示油箱中的油已加满;当指针指在“E”位置时,表示需要加油.

油量表一般采用磁电式交叉线圈结构,其内部结构如图乙、丙中的虚线部分:1―锌合金接合片;2、7调整固定螺钉(可以调整铁心在锌合金接合片上的位置);3、4―铁心;5―衔铁.

传感器:油量表的传感器可以将油箱内油量的变化转变为电路中电流的变化,从而在油量表上显示出来.根据其工作原理,传感器可分为两种:滑线电阻式传感器和干簧管式传感器.(如图2和3中虚线框内)

电路连接情况:R′为定值电阻,6为滑线电阻器,乙电路中,电磁铁3和滑线电阻器串联,然后和电磁铁4并联;丙图中,电磁铁3和压敏电阻Rx(电阻随压力的变化而变化)串联,然后和电磁铁4并联.

工作原理:如图2(3),当被测油箱内的油位变化时,图2中传感器的浮标随之上下移动,滑线电阻的阻值发生改变,(图3中压敏电阻Rx的阻值随着受到的压强的变化而变化)从而使电磁铁3线圈中的电流大小发生变化,电磁铁3的磁场相应随之变化,从而带动了与磁钢结合在一起的指针,使指针发生偏转,从而显示油量变化.(上面过程中,电磁铁4中的电流不变,磁场也不变)

我们知道,把社会、生活和物理知识紧密联系起来,这是我们学习物理的一个方向.下面让我们来研究有关油量测量的两个问题.

例1 如图4所示是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置,油量表是由学生用电流表改装而成的,滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端,当P在a端时电路中的电流为0.6A,表示油箱已满;当P在b端时电路中的电流为0.1A表示油箱内无油.

(1)在改装表盘时,当他选择的滑动变阻器R的最大阻值为50Ω时,他应选择的电源电压值和R的阻值是多少?

(2)若油箱的容积为50L,请你按该同学的改装,在电流表表盘上标出油量值为0L、40L、50L的位置(滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化).

解析这道题目涉及浮力、杠杆、欧姆定律等方面的知识,巧妙地把这些知识的考查与生活紧密联系起来,体现了物理、生活密不可分的特点.

答案

(1)设电源的电压为U则

当P在a端时,U=0.6A×R′①

当P在b端时,U=0.1A×(50Ω+R′)②

由①式和②式可得U=6V,R′=10Ω.

(2)因为R=50Ω、I=0.1A时,油箱内无油,则在电流表上0.1A处应标0L,R=0Ω、I=0.6A时,油箱已满,则在电流表上0.6A处应标50L,又由于滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化,所以当R=10Ω时,油量应为40L,此时电路中的电流应为I=U/(R+R′)=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A.(如图6所示)

例2如图7所示,为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图,其中电源电压恒为6V,R′为定值电阻,A为油量指示表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),Rx为压敏电阻(其阻值随表面受到压强的增大而减小).关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示.

(1)油箱是一个圆柱形容器,底面积为0.15m2,油箱内汽油高度达到60cm时油箱即装满,问油箱装满时汽油的质量为多少?此时汽油对油箱底部压敏电阻的压强为多大?(汽油密度为0.71×103kg/m3,取g=10N/kg)

(2)油箱装满时,油量指示表的示数如图8所示,求定值电阻R′的阻值?

(3)当油箱内汽油用空时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流?

(4)假如某品牌汽车配用该油箱,它的发动机的效率为23%,当汽车以60km/h的速度做匀速直线运动时,受到地面的阻力约为500N,则理论上一满箱油可供汽车行驶多少距离?(汽油的热值为4.6×107J/kg)

解析

本题综合了力学、热学、电学知识,考察学生把学习到的物理概念、规律进行适当地重组与整合,变成解决现实中具体问题的工具.

电流表的工作原理范文第3篇

关键词:电气控制 电路检修 方法 技术

中图分类号:TM571.2 文献标识码: A 文章编号:

电气控制电路的检修是一项具有高技术含量的日常工作,同时也是保证电气控制线路正常运行以及持久运行的重要基础,是企业甚至于行业的经济发展以及科技进步的保证。要想做好电气控制电路的检修工作首先就要有针对性的对电气控制电路中存在的安全隐患进行总结和归类,根据不同事故特点采用针对性的检修技术方法,使检修工作成为有内容、有方法、有效率的科学同时合理的进行,争取做到具体问题具体分析,将电气控制电路的安全事故排查于萌芽状态。

一、对电气设备中的电路故障进行调查

第一是望,看清电路的型号、组成和功能。根据以往的经验对系统安装的原理和结构进行分析,再根据元件的型号分析它的工作原理。然后对系统故障进行初步检查。

第二是问,询问工作人员对故障发生前后电路和设备的运行状况,故障发生时的迹象等。事故发生前后有无频繁的起动、正反转、过载等现象。询问系统的主要功能、故障现象、内部结构、有无故障先兆等,经过询问,得到一些有用信息。

第三是闻,听一下电路工作时有没有异常的工作响动,例如振动声、放电声等,用嗅觉器官感觉是否有烧焦的异味。

第四是听,在电气设备还能勉强运转但又不至于扩大故障的情况下,可以通过启动运行,倾听有无响动。

二、原理结构分析及检查

(一)根据电路设备和结构及工作原理查找故障范围

弄清楚被检修电路、设备的结构和工作原理,是循序渐进、避免盲目检修的前提。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常;然后逆着电流方向检查主电路的触头系统,热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障;接着根据主电路与控制电路的控制关系,检查控制回路的线路接头、自锁或连锁触点、电磁线圈是否正常,检查制动装置、传动机构中工作不正常的范围,从而找出故障部位。如能通过直观检查发现故障点,如线圈脱落、触头(点)、线圈烧毁等,则检修速度更快。

(二)从控制电路动作程序检查故障范围

通过直观观察无法找到故障点,断电检查仍未找到故障时,可对电气设备进行通电检查。通电检查前要先切断主电路,让电动机停转,尽量使电动机和其所传动的机械部分脱开,将控制器和转换开关嚣予零位,行程开关还原到正常位置;然后用万用表检查电源电压是否正常,有否缺相或严重不平衡。进行通电检查的顺序为先检查控制电路,后查主电路;先检查辅助系统,后检查主传动系统;先检查交流系统,后检查直流系统:先检查开关电路,后检查调整系统。通电检查控制电路的动作顺序,观察各元件的动作情况;或断开所有开关,取下所有熔断器,然后按顺序逐一插入要检查部位的熔断器,合上开关,观察各电气元件是否按要求动作。

(三)利用仪表检查

在修理电气的过程中,对于电路的中断,电动机绕组、电磁线圈的直流电阻,触头(点)的接触电阻等是否正常,可用万用表相应的电阻挡检查:对电动机三相空载电流、负载电流是否平衡,大小是否正常,可用钳型电流表或其他电流表检查:对于三相电压是否正常、是否一致,对于工作电压、线路部分电压等可用万用表检查;对线路,绕阻的有关绝缘电阻,可用兆欧表检查。利用仪表检查电路或电器的气故障有速度快,判断准确,故障参数可量化等优点,因此,在电器维修中应充分发挥仪表检查故障的作用。

(四)机械故障的检查

在电气控制线路中,有些动作是由电信号发出指令,由机械机构执行驱动的。如果机械部分的连锁机构、传动装置及其他动作部分发生故障,即使电路完全正常,设备也不能正常运行。在检修中,应注意机构故障的特征和表现,探索故障发生的规律,找出故障点,并排除故障。

在电气控制线路中,可能发生故障的线路和电器较多。有的明显,有的隐蔽;有的简单,易于排除;有的复杂.难于检查。在检修故障时,应灵活使用上述修理方法,及时排除故障,确保生产的正常进行。检修中注意书面记录,积累有关资料,不断总结经验,提高修理能力。

三、检修电路时的常用方法

(一)经验法

常用的经验法较多,可归纳如下:

1、弹压活动部件法:主要用于活动部件,如接触器的衔铁、行程开关的滑轮臂、按钮、开关等。通过反复弹压活动部件,使活动部件灵活,同时也是一些接触不良的触头达到磨擦,达到接触导通的目的。

2、元件替换法:对于值得怀疑的元件,可采用替换的方法进行验证。如果故障依1日,说明故障点怀疑不准,可能该元件没有问题。但如果故障排除,则与该元件相关的电路部分存在故障,应加以确认。

此外,还有电路敲击法,黑暗观察法,非接触测温法,对比法,交换法,加热法及分割法等,在实际维修中,根据具体情况,选择合适的方法。

(二)检测法

检测法是指采用仪器仪表作为辅助工具对电气线路故障进行判断的检修方法。由于仪器仪表种类很多,且有日新月异之势,故检测法发展很快,准确率大大提高,手段也臼益增多。例如目前市场上出现的电路板测试仪,在不知道电路原理的情况下,可以由仪器对线路板进行检测,据有关部门提供的数据,故障查找率在90%以上;新型接地电阻测试仪,也不再需要打辅助极,等等。但比较常用、比较实用的方法仍为利用欧姆表、电压表和电流表对电路进行测试。

1、电阻法:电阻法测量的原理为在被测线路两端加一特定电源,则在被测线路中有一电流通过。被测线路的电阻越大,流过的电流就越小。反之,被测电阻越小,流过的电流就越大。这样在测量电路中,串接一电流表,就可以根据电流表电流的指示换算出电阻的大小。由于换算中,电流和电阻是一一对应关系,故可赢接在电流表的刻度盘上标出电阻的大小。

2、电压法:电路在加电时,不同点之间的电压也不同。如果在电压不同的两点之间接入一个电阻不为无穷大的支路时,支路中就会有电流通过,通过串接在支路中的电流表的读数,就可推知此时的电压值。一般直接在刻度盘上标出电压值。

3、电流法:电路在正常工作时,导线中有电流流过,其大小反映了电路的工作状态。为了测量电路中的电流,常在电路中串接电流表,然后通过电流表读出电路的电流。

总结:

电气控制电路是工业体制中不可缺少的重要组成部分,保证电气控制电路运行的稳定性以及安全性是保证我国工业体制和经济发展的重要基础之一,也是我国能够形成独立自主开发和探究电气控制电路技术的根本,从上文内容可知,要想良好的对电气控制电路进行检修和工作就要首先找到电气控制电路中产生事故的事故点所在,然后根据不同事故内容采用不同的检测方法,唯有这样,电气控制电路的维修工作才能做出效率,电气控制电路的维修技术和维修方式才能根据实际操作性。

参考文献:

[1] 郑全新.电路板检修过程中的几个问题的认知与探讨[J].中国科学博览,2009(36).

[2] 张仁霖.示波器在彩色电视机行扫描电路检修中的应用[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2008,7(03).

[3] 郭杏莉.王小飞.汽车常见电路故障的诊断技巧[J].科技信息,2010,2(17).

电流表的工作原理范文第4篇

关键词:电工仪表与测量;教学方法;中职

电工仪表与测量是中等职业学校电工电子专业的一门理论联系实际并注重针对性和实用性的专业技术课,学好本课程不仅能帮助学生学好其他专业课,而且也能为学生生产实习奠定良好的基础。我校现在所使用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的,供全国中等职业技术学校电类专业学生使用的通用教材,总体上适合我校学生使用。但是这门课不像电工基础、电子技术基础等课程那样具有严密的理论体系,其研究的对象是各类仪表的结构、原理及使用,内容零乱、记忆量大,不少学生在学习时觉得枯燥乏味、无从下手。为此,笔者根据自己的教学实践,总结出一套快捷、实用的教学方法。

一、教具展示

我们通常在教学中会将相关教具展示给学生看,用看得见、摸得着的实物刺激学生的视觉,使之在学生的头脑中形成影像。这种先入为主的教学模式对于增强学生对各类仪表的结构、功能的理解与记忆大有裨益。例如:对于磁电系、电磁系、电动系等仪表测量机构的分析,可以分别选用这几种测量仪表,拆去表壳(可看到测量机构部分)后带到课堂上。在讲课时,对照着仪表的某一组成部位讲述其作用及工作过程,并留出时间让学生观察各种不同系列仪表的测量机构的异同,然后再让学生复述各仪表的结构组成、工作原理、性能、适用范围等,加深印象。

二、联想教学

联想教学是先引出仪表的核心结构,然后引导学生通过发散式思维,联想到与之相关联的基本装置,再进一步联想到各类仪表及其结构特点等。对指针式仪表来说,测量机构(磁电系电流表)是它的核心;对数字仪表来说,数字基本表是它的核心。由测量机构进行放射式联想,可将仪表基本概况一览无余,如指针式仪表核心测量机构五部分装置四大系仪表结构、原理、代表物等,即由指针式仪表核心引出测量机构,然后按其各部分元件的不同功能进行划分,分为五部分装置。这五部分装置中有三个是力矩装置,由三个力矩的特点及组成元件联想到四大系仪表的结构特点,再由此联想到各类仪表。如磁电系的电流表、电压表,电磁系的电流表、电压表,电动系的功率表、电压表、电流表、频率表、相位表,感应系的电能表等。另外可联想到以磁电系为表头(测量机构)的万用表,互感器型钳形电流表,以磁电系比率表为测量机构的兆欧表,以磁电系表头为检流计的单双臂电桥,以电磁系表头为测量机构的钳形电流表等。由此再引出上述各种仪表的结构特点及使用注意事项等。

三、口诀记忆

对于典型的定理、定律等,已有前辈对其进行概括、归纳、总结,形成了朗朗上口、便于记忆的口诀,这样就可以有效地避免记忆的繁杂、枯燥,增强记忆的趣味性,使学习达到事半功倍的效果。下面笔者就将口诀摘抄如下:

1.压别短流别开,一百伏与五安

这两句是帮助学生记住互感器的正确使用及额定值的。简单的12个字包括两个含义:其一是说电压互感器二次侧严禁短路,额定电压为100V,电流互感器二次侧严禁开路,额定电流为5A;其二是说电压互感器二次侧工作于开路状态,可以接熔断器,电流互感器二次侧工作于短路状态,不能接熔断器。

2.内因为基本,外因是附加

这10个字概括了引起基本误差和附加误差的原因,即由内部因素引起的误差为基本误差,如仪表活动部分存在摩擦、仪表零部件装配不当等引起的误差;由外部因素引起的误差为附加误差,如仪表周围存在外磁场或电场的干扰,温度突然变化,仪表没有按正常位置放置等引起的误差。

3.左力右电

这句口诀可以帮助学生记忆并掌握左、右手定则在分析各类仪表工作原理中的应用,即判断受力方向用左手定则,判断感应电流方向则用右手定则。

四、分类对比

各种电工仪表的结构、原理等性能都有或多或少的相似之处,使用分类对比,教师可以在教学当中根据进度,引导学生对学过的内容进行分析、归纳、对比、总结。例如各种测量机构的对比,各种数字式仪表的比较,还有功率表与电度表、功率因数表、频率表、相位表的异同等的分析比较。通过这种方法,学生可以把已学的知识串起来,将各种仪表分门别类,加深记忆。

再枯燥乏味的课程,只要有一套严谨、实用的教学方法,就一定能引起学生的学习兴趣,加深学生对教学内容的理解,取得良好的教学效果。

参考文献:

[1]陈惠群.电工仪表与测量[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.

电流表的工作原理范文第5篇

一、基本仪器的使用仍是实验复习的基础

不管上一年度是否考到仪器的使用,我们对常用的物理仪器都要熟练运用,这是实验的基础,是实验的工具,任何时候都不过时。在这方面花些时间是必需的。常见的有十三种仪器:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。这些工具的使用每样都有独特的要领和技巧,师生在复习中务必逐一罗列出其工作原理、使用规则、读书方法、注意事项等,在比较中达到掌握的目的。

二、从多种视角重新审视和组合实验板块

在物理实验总复习中,我们不应孤立地看待一个个实验,而应该从这些实验的原理、步骤、数据采集与处理方式的异同上,给这些实验分门别类,从而组成不同的实验板块。我们可以把视野再扩大一些,以各种角度重新组合新的实验板块,但把一个具体实验归类于哪个板块,这要学生自己思考。比如用图像法处理数据,学生熟悉的是验证牛顿第二定律和测定电池电动势和内电阻的实验,不过画出的图形必须是直线,否则不好处理,这便给予学生思考的空间。还有许多实验也是可以这样处理的。

三、更加注重对电学实验整体全面的复习

陕西省自实行理综考试以来一直采用的是全国理综卷,从2000年至2009年以来几乎年年都要考查电学方面的实验,但是基本上是以原实验为模型而后略有创新,创新的基础还是对基本实验和技能的把握。下面主要是以问题的形式归纳、概括对电学实验部分复习的基本要求,分列如下:

(一)电阻箱和滑动变阻器的使用

1.滑动变阻器有几种用法?把电路图画出来。

2.变阻器作分压器用时有几个接线柱接入电路?各接什么器件?

3.变阻器作限流器用时有几个接线柱接入电路?各接什么器件?

4.为什么在“能够完成任务的情况下,选用总阻值尽量小的滑动变阻器”?

5.用两个总阻值大小不同的变阻器调节电路中的电流,当它们串联使用时哪个是粗调?哪个是细调?并联使用时,哪个是粗调,哪个是细调?

6.电阻箱怎样读数?

7.电阻箱怎样调节?有什么注意事项?从小阻值调到大阻值怎样操作?从大阻值调到小阻值怎样操作?

(二)电阻的测量

1.伏安法测量电阻的理论根据是什么?电阻的计算式是怎样的?

2.伏安法测量电阻有哪两种测量电路?画出电路图。怎样选用电流表内接还是外接?

3.两种电路产生系统误差的原因各是什么?测量结果比电阻的实际值大还是小?两种电路测量的结果,绝对误差和相对误差各多大?两种电路分别适用于测量多大的电阻?

4.已知待测电阻的大约值和电压表、电流表的内电阻,怎样选用测量电路?

5.在对待测电阻大小,电流表、电压表内阻都不了解的情况下怎样决定采用哪种测量电路?

6.没有电流表,只有电压表和一个电阻箱(或两个定值电阻)怎样测电阻?画出电路图。

7.没有电压表,只有电流表和一个电阻箱(或者两个定值电阻)怎样测电阻?画出电路图。

8.如图1所示,电路中电流表内电阻可以忽略不计,用它怎样测量未知电阻?

9.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表量程,内阻可以忽略),还有一个开关和一些导线,设计出测量某待测电阻Rx(接近RV)的实验方法,画出电路图,测量什么数据?计算式是怎样的?

10.如图2所示的电路图,怎样用电阻箱和电流表测量未知电阻?需要测几组数据?如果电源和电池的内电阻不能忽略时,能否测出待测电阻的阻值?

(三)测定小灯泡的伏安特性曲线

1.什么是伏安特性曲线?纵坐标是什么物理量?横坐标是什么物理量?

2.如果小灯泡的伏安特性曲线是直线,对于它的电阻作出什么判断?如果是曲线,又怎样?

3.什么是线性元件?什么是非线性元件?灯泡是什么元件?

4.“6.3V 0.3A”和“2.5V 0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻各是多大?在常温下它们的灯丝电阻谁大谁小?差多少倍?

5.测定小灯泡的伏安特性曲线(电阻约为1―20Ω)采用分压电路还是限流电路?电流表是外接还是内接?

6.如果用U―I图线测量一个电阻的阻值,这时的U―I图线是直线还是曲线?为什么?

(四)测量电源的电动势和内电阻

1.测量电源电动势和内电阻,根据什么关系式?有几种测量方法?

2.用什么电路测量电源电动势和内电阻?如图3甲、乙所示,两种电路哪一种较好?为什么?

3.只有电压表怎样测量和R?

4.只有电流表怎样测量和R?

5.怎样根据多组U、I值求出和R?用图象法求和R有什么好处?U―I图象的数学表达式是怎样的?

6.为什么坐标系原点的纵轴坐标常常不取零值?这样做有什么好处?

7.有同学在做测量电池的电动势和内电阻R实验时,给电池串联一个定值电阻,这有什么好处?如何进行测量?

8.你见过哪些测量电源电动势和内电阻的电路?

以上是我对几个电学实验提出的关于实验原理、实验方法、实验技能、实验经验、数据处理等分类提出的问题,由于篇幅有限,这些并不是电学实验的全部内容,广大师生在复习到这方面的实验内容时应根据考试说明加以补充和删减。

电流表的工作原理范文第6篇

【关键词】衔接 教学模式 教学重新设计

在研究省级课题《初中、高中物理教学衔接的研究》时发现,初中物理(沪科班九年级教材)对《恒定电流》内容的介绍和描述用了三章内容,分别是第十四章《了解电路》、第十五章《探究电路》和第十六章《电流做功和电功率》,跟现行人教社物理3-1第二章《恒定电流》相比对,发现有很多知识点是重复的。如表一:

在完成初高中衔接后,在高中增加了“电动势”这一重要概念,增加了“电阻定律”、“闭合电路欧姆定律”两个定律,还增加了多个重要的学生分组实验 :如“描绘小灯泡的伏安特性曲线”、“测定金属的电阻率”、“把电流表改装为电压表”、“测定电源电动势和内阻”、“用多用电表探索黑箱内的电学元件”。这些实验在高考中反复考,命题者尤其喜欢考实验设计题。究其原因,是由于这部分内容涉及的实验原理比较成熟,学生在初中和高中对这部分内容都不陌生。

在教学课时紧张的情况下,为了把这部分内容给学生讲清、讲活和讲透,在实际教学过程中,课题组成员在部分班级实现教学重新设计。如表二:

在教学实践过程中,把初中已学知识进行较系统地复习,把教学重心后移,重点给学生介绍用所学电学知识处理实验设计问题。

如:在组织“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验教学中,对于小灯泡的连接为何是外接而不是内接,滑动变阻器的连接为何是分压而不是限流,小灯泡的伏安特性曲线为何开始是一小段直线,后面不是一条直线。这都给学生带来一定的困惑。教师在课堂教学中引导学生把问题一个一个解决。重要体现为:(1)因本实验要作出I-U图线,要求测出包括零在内的电压、电流值,因此变阻器要采用分压接法。(2)本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表的外接法。(3)电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。(4)电键闭合前变阻器滑片移到阻值最大端。(5)在坐标轴上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I,横轴表示电压U,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸,要用平滑曲线将各数据点连接起来。(6)由欧姆定律可知,对一纯电阻用电器,有I=U/R.因此,当R为定值时,I-U图线应为一过原点的直线。但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压的过程中,灯丝温度由室温升高到的2000 ℃,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。

又如:测定电源电动势和内阻测定电源电动势及内阻是高中物理教材电学中一个非常重要的实验,教材介绍了以闭合电路欧姆定律三种表达形式相对应的实验原理,而实验中所涉及的实验设计原理、实验误差分析,图像问题则往往成为高牢考察的重点和学生学习的难点。实验中由于电流表所处位置不同分为内接法与外接法,又由于电流表及电压表并非理想电表所以导致内接法与外接法都会出现系统误差结合数学知识巧解图像问题测定电源电动势及内阻的实验中图像法是一类很重要的处理问题的方法,新授课中大多是以U作为纵轴,I作为横轴来描点作图的,学生对于此种类型的图像往往也较熟悉,但如果实验中横轴和纵轴变为其它电学量,则往往给学生以陌生感导致解题困难。其实此类问题不妨将纵轴表示的电学量视为应变量(数学中的y),纵轴电学量视为自变量(数学中的x),尔后将应变量与自变量的函数关系写出来,对照一次函数的表达式y=kx+b,即可得出斜率截距的物理意义。而且,这种方法对于多种测电动势和内阻的实验都很有效。

还如:在测金属丝电阻率的实验中,要在学生明白实验原理和清楚螺旋测微器的前提下,让学生知道测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用0-0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

电流表的工作原理范文第7篇

关键词中波发射机 故障检修

中图分类号:TN93文献标识码:A

TS-10B中波广播发射机是上海市广播科学研究所生产的10KW全固态PDM发射机,该类型发射机采用了脉冲宽度调制,由调制推动器实现PDM调制方式,去推动16只调制/功放单元,再加上功率控制、功率自动调整、驻波比过大逐级降功率、高频电流过大音频限幅等技术,所以,此机性能优越,故障率极低。下面就TS-10B型PDM调制全固态发射机在工作中出现的几例故障,来介绍其故障处理的方法。

故障1 故障现象:正常开机状态下,输出功率指示表头达不到满功率指示,调节功率旋钮不起作用。 故障分析与检修:根据TS-10B PDM全固态发射机脉宽调试电路(如图1所示)的工作原理可知,在正常功率状态下,开关电位器R2的开关处于断开状态,+15V电压经R1、R2的中心点加到VD1的负端,使VD1截止,脉宽调节电路不起作用,满功率输出。R1及R3用于限制脉宽变化范围。同时,+15V电压经R2,R6加到D13E①脚,使D13E输出低电平,低功率状态指示灯不亮。当进行调试时,将R2开关合,+15V电压一路经过R1,R2及R3接地,同时+15V通过R1,R6,D13E输出,来调节输出功率大小,即当D13E①脚为低电平时,其输出端为高电平,指示低功率状态;另一路使R2中心点电位也降低,VD1导通,经R7加到N10③脚,改变R2中心点位置通过电压的变化使其脉冲宽度得到变化,这时输出功率的大小也随之变化。发射机输出达不到满功率指示,说明D13E已经动作。用万用表测试D13E①脚电压为低电平,其输出端为高电平,证实D13E已工作,控制电路正常。测试电位器R2开关正常,C1也正常。使用脉宽调试时,不能调节输出功率。因此,判定R2有故障,用万用表测试R2的上端、中心点的电压均为15V,说明R2损坏,更换R2后机器工作正常。

电流表的工作原理范文第8篇

一、交变电流的产生、变化规律(表达式、图象)

【考点解读】本章内容是电磁感应知识的应用和延伸,因此运用电磁感应定律来理解交变电流的产生及变压器的原理是关键和核心.交变电流的产生有:线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生的正弦交变电流;线圈不动磁场做周期性变化产生的正弦交变电流;线圈沿着垂直于匀强磁场的轴做往复运动产生的方波交变电流;单导体棒切割磁感线运动产生的方波形交变电流等等.总之可根据法拉第电磁感应定律E=nΔφΔt,部分导体切割磁感线运动E=BLv,导体旋转切割E=12BL2ω,以及闭合电路的欧姆定律、楞次定律、右手定则来灵活分析交变电流的产生及变化的规律.最终应能做到物理情景、函数关系、图象知其一可以求其二.

【真题体会】(2012年安徽卷)如图1所示,是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO′轴转动,由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈)

图1图2图3(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时,如图3所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式;

(3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其他电阻均不计)

解析:(1)矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,设ab和cd的转动速度为v,则

图4v=ωL22

在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为

E1=BL1v

由图4可知

v=vsinωt

则整个线圈的感应电动势为

e1=2E1=BL1L2ωsinωt

(2)当线圈由图3位置开始运动时,在t时刻整个线圈的感应电动势为

e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0)

(3)由闭合电路欧姆定律可知

I=ER+r

这里的E为线圈产生的电动势的有效值

E=Em2=BL1L2ω2

则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为

QR=I2RT

T=2πω

于是得QR=πRωBL1L2R+r2.

【题后思】本题考查正弦交变电流的产生原理,侧重考查电磁感应中部分导体切割磁感线产生感应电动势、右手定则的应用,并综合了闭合电路欧姆定律.本题充分体现了新课标的要求,让学生注重过程与方法,明确学习不仅仅要记住结论,更要知道结论的来源.

【真题体会】(2011年天津卷)在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图5所示,产生的交变电动势的图象如图6所示,则()

图5图6A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零

B.t=0.01s时线框平面与中性面重合

C.线框产生的交变电动势有效值为311V

D.线框产生的交变电动势频率为100Hz

解析:由图6可知,该交变电动势瞬时值的表达式为e=311sin100πt.当t=0.005s时,瞬时值e=311V,线圈垂直于中性面,此时磁通量的变化率最大,选项A错;当t=0.01s时,e=0V,此时线框处于中性面位置,磁通量最大,磁通量的变化率为零,选项B正确;对于正弦交变电流,其有效值为Emax/2,题给电动势的有效值为220V,选项C错;交变电流的频率为f=1/T=ω/2π=50Hz,选项D错.答案:B.

【题后思】本题考查的是常规的方形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生的正弦交变电流的图象与表达式.看到正弦交变电流的图象能写出表达式,能够把表达式及图象中的点与线圈转动的位置对应起来,理解中性面及垂直中性面的位置磁通量、磁通量的变化率、电动势的特征.能从表达式中看出角速度、峰值,会算出有效值与频率.

【真题体会】(2011年安徽卷)如图7所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为()

图7A.BL2ω2RB.2BL2ω2R

C.2BL2ω4RD.BL2ω4R

解析:交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的,线框转动周期为T,而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流,则有(BLωL2R)2RT4=I2RT,所以I=BL2ω4R,选项D正确.

【题后思】本题是一个小扇形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生方波形的交变电流有效值的计算问题.考查了非正弦交变电流的产生及变化规律和有效值的计算.

二、交变电流的四值:瞬时值、有效值、最大值、平均值

【考点解读】交变电流的瞬时值、有效值、最大值、平均值是从不同角度表示交变电流大小的物理量,很多学生在学习和复习中对这四个类似但又需要严格区别的物理量分辨不清.理解好这四个值及其关系对于解交变电流相关的习题帮助很大.

图8【真题体会】(2009年天津卷)如图8所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I=.线框从中性面开始转过π2的过程中,通过导线横截面的电荷量q=.

解析:线框转动中电动势的最大值Em=BSω,电动势的有效值E=Em2,电流的有效值I=ER=2BSω2R;q=IΔt=ERΔt=ΔΦRΔtΔt=ΔΦR=BSR.答案:2BSω2R,BSR.

【题后思】本题考查交变电流的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识.

【真题体会】(2013年海南卷)通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图9所示,其周期为1s.电阻两端电压的有效值为()

图9A.12VB.410V

C.15VD.85V

解析:根据电流的热效应,由题意结合有效值的定义可得I2RT=2I21R25T+I22R110T,将I1=0.1A,I2=0.2A代入可得流过电阻的电流的有效值I=1025A,故电阻两端电压的有效值为IR=410V,本题选B.

【题后思】本题考查非正弦交变电流的有效值的计算.根据电流的热效应进行计算即可.

【真题体会】(2008年山东卷)图10、图11分别表示两种电压的波形,其中图10所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是()

图10

图11A.图10表示交流电,图11表示直流电

B.两种电压的有效值相等

C.图10所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πtV

D.图10所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后,频率变为原来的110

解析:据交流电的概念,大小和方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流,选项A错.图10是正弦交变电流,图11不是,有效值与最大值的关系E=Em2只对正弦交流电适用,二者的最大值一样,所以选项B错.由图10可知,选项C对.变压器变压之后频率不变,选项D错.答案:C.

【题后思】本题考查了交变电流的概念、交变电流的有效值、瞬时值,变压器变电压、变电流但不变频率.有效值与最大值的关系E=Em2只对正弦交流电适用.非正弦交变电流的有效值只能根据电流的热效应计算.

【真题体会】(2009年届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)图12和图13分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为()

图12图13A.1∶2B.1∶2

C.1∶3D.1∶6

解析:电阻通过甲乙电流做功等于其热量,W甲=I2甲 Rt,W乙=I2乙 Rt,据电流的热效应得I2甲RT甲=(I甲m2)2R23T甲、I乙=1A,计算得I甲=33A,所以W甲∶W乙=1∶3.选项C正确.

【题后思】本题考查非正弦交变电流的有效值的计算,图12由完整的正弦交变电流在不同时间内产生的热量等效来求有效值,图13是一个方波的有效值的计算,分段按恒定电流来处理.

三、理想变压器的规律及电压、电流、功率的分析与计算,理想变压器的动态分析

【考点解读】理想变压器的工作原理用到了法拉第电磁感应定律和能量守恒定律及理想化的方法.在应用理想变压器的规律时要从原理入手,不要死记结果,不注意条件.试题重点考查理想变压器的电压关系、功率关系、电流关系,能够运用变压器的制约关系解决变压器的动态分析问题.

1.理想变压器的工作原理

【真题体会】(2012年江苏卷)某同学设计的家庭电路保护装置如图14所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成,当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路,仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有()

图14A.家庭电路正常工作时,L2中磁通量为零

B.家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变

C.家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起

D.地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起.

解析:因原线圈是双线绕法,所以家庭电路正常工作时L1、L2磁通量为0,选项A、B正确;家庭电路短路时,L1、L2磁通量仍为0,选项C错误;地面上的人接触火线发生触电时,两根电线电流不等且变化,开关K被磁铁吸起,选项D正确.答案选ABD.

【题后思】本题考查的是变压器的工作原理.解决变压器问题一定要从变压器的工作原理入手分析.本题也告诉考生如果原线圈或副线圈的绕法发生变化,那一定要根据情况按电磁感应规律来分析.

【真题体会】(2010年四川卷)图15所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图16所示,则在t1~t2时间内()

图15图16A.电流表A1的示数比A2的小

B.电流表A2的示数比A3的小

C.电流表A1和A2的示数相同

D.电流表的示数都不为零

解析:由Bt图象知在t1~t2时间内,原线圈中磁场先负向减小后正向增大,则副线圈中磁通量是均匀变化的,根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变,再根据楞次定则可判断感应电流的方向不变,则在t1~t2时间内副线圈中的电流为稳恒电流,所以A1和A2的示数相同,A3的示数为0,正确答案为C.

【题后思】本题考查变压器的工作原理和电容器、电感线圈和电阻在恒定电路中的影响,如果原线圈中输入均匀变化的电流或原线圈中磁场均匀变化,在副线圈中输出恒定电流.体会解决变压器问题从变压原理入手,运用电磁感应的知识分析.

2.理想变压器的规律

(1)电压关系:U1U2=n1n2

【典例体会】如图17所示,在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器的铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数之比为N1∶N2=2∶1,在不接负载的情况下()

图17A.当线圈1输入电压220V,线圈2输出电压为110V

B.当线圈1输入电压220V,线圈2输出电压为55V

C.当线圈2输入电压为110V时,线圈1电压为220V

D.当线圈2输入电压为110V时,线圈1电压为110V

解析:由于每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,线圈1为输入端时,有U1U2=2N1N2=41,线圈2的输出电压为55V,线圈2为输入端时,有U2U1=2N2N1=11,线圈1的输出电压为110V,所以BD选项正确.

【题后思】用变压器的电压关系U1U2=n1n2的前提是通过原副线圈的磁通量的变化率相等,但对“型”的变压器原副线圈中的磁通量的变化率并不相等.应从变压器的原理入手,不能死套公式.

【真题体会】(2011年浙江卷)如图18所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上线圈两端与u=51sin314tV的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是()

图18A.2.0VB.9.0V

C.12.7VD.144.0V

解析:如果是理想变压器,由于互感在下线圈两端产生的瞬时电动势为:u=51×200800sin314tV≈9.02sin314tV,故下线圈产生的有效电动势约为9.0V,但由于这是一个直棒铁心,磁路没有闭合,不能按“口”字形理想变压器的规律来解决,应该比9.0V小.所以正确选项为A.

【题后思】本题考查了变压器的变压原理,并不是所有的变压器都可视为理想变压器,一定要注意理想变压器理想化的条件:忽略变压器的漏磁和能量损失.

【真题体会】如图19所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一定交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=.两电阻两端电压之比UA∶UB=.

图19解析:设A、B的电阻均为R,PA∶PB=(I21R)∶(I22R)=I21∶I22=n22∶n21=1∶16,UA∶UB=(I1R)∶(I2R)=I1∶I2=n2∶n1=1∶4.

【题后思】本题学生容易误认为A两端的电压与变压器的输入电压相等,从电压关系入手计算,没有注意到变压器的原线圈与A电阻串联.

(2)功率关系:P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,理想变压器的输入功率总等于所有输出功率之和.

(3)电流关系:单个副线圈I1I2=n2n1,多个副线圈n1I1=n2I2+n3I3+…原副线圈中电流变化规律一样,电流的频率相等.

图20【真题体会】(2012年全国新课标卷)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图20所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为()

A.380V和5.3A

B.380V和9.1A

C.240V和5.3A

D.240V和9.1A

解析:先判断出原副线圈的匝数分别为1100匝、1900匝,由式U2=U1n2n1得U2=380V.负载R上的功率就是变压器的输出功率,因为是理想变压器,故输入功率U1I1等于输出功率2.0kW,从而求出I1=9.1A.答案B.

【题后思】本题考查了变压器的功率关系和电流关系.

【真题体会】(2010年海南卷)如图21所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是()

图21A.若电压表读数6V,则输入电压的最大值为242V

B.若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半

C.若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍

D.若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍

解析:若电压表读数为6V,则输入电压为U1=41×6V=24V,是有效值,因此其最大值为242V,A项正确;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则输出电压也增加到原来的2倍,电流表示数应增加到原来的2倍,B项错;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输出电流减小到原来的一半,输入功率等于输出功率即P=UI也减小到原来的一半,C项错;若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,输出电压增大到原来的2倍,则由P=U2R可知输出功率增加到原来的4倍,D项正确.

【题后思】本题考查了变压器的动态分析(变压器动态问题)的制约思路.

Ⅰ.电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”.

Ⅱ.电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”.

Ⅲ.负载制约:a.变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P副1+P副2+…;b.变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;c.总功率P总=P线+P2.

动态分析问题的思路程序可表示为:

U1U1U2=n1n2决定U2I2=U2R负载决定I2P1=P2(I1U1=I2U2)决定I1P1=I1U1决定P1

【典例体会】调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图22所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,CD之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图中为交流电流表,为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,CD两端接恒压交流电源,变压器可视为理想变压器()

图22A.当动触头P逆时针转动时,电流表读数变大,电压表读数变大

B.当动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变大

C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大

D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变小

解析:当动触头P逆时针转动时,相当于增加了副线圈的匝数,而原线圈匝数保持不变,根据U1U2=n1n2可知,输出电压增大,其他因素不变时,电压表读数变大,电流表读数变大.当线圈匝数不变化而将滑动变阻器滑动触头向下滑动时,输出电压不变,总电阻减小,则总电流增大,R1两端电压增大,R2两端电压减小,流过R2的电流减小,因此,流过R3的电流增大,电流表示数变大.答案:AD.

【题后思】分析电路动态变化问题,首先要弄清什么量没有发生变化,什么量发生了变化;其次要对各物理量间的制约关系非常清楚.这样才能准确判断变化的物理量会引起另外哪些物理量变化及其变化情况.

四、电能输送

【考点解读】解决远距离输电问题,要首先画出输电示意图,包括发电机、升压变压器、输电线、降压变压器、负载等,在图中标出相应物理量符号,理清电压关系、电流关系、功率关系,特别注意计算电路中电能损失P耗=I2R=PU2R,若用U2R来算时,U必须是降在导线上的电压,不能用输电电压来计算.

【真题体会】(2009年山东卷)某小型水电站的电能输送示意图如图23所示.发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220V的用电器正常工作,则()

图23A.n2n1>n3n4

B.n2n1<n3n4

C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

解析:根据变压器工作原理可知n1n2=200U2,n3n4=U3220,由于输电线上损失一部分电压,升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压,有U2>U3,所以n2n1>n3n4,A项正确,B、C项不正确.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率,D项正确.答案:AD.

【题后思】本题考查了远距离输电的电压关系和功率关系,电压关系是:U1U2=n1n2,U3U4=n3n4,U2=Ur+U3;电流关系是:I1I2=n2n1,I3I4=n4n3,I2=Ir=I3;功率关系是:P1=P2,P3=P4,P2=P3+Pr.

【真题体会】(2012年天津卷)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和P2P1分别为()

A.PRkU,1nB.PkU2R,1n

C.PRkU,1n2D.PkU2R,1n2

解析:根据理想变压器的变压比有

k=U1U

nk=U2U

线路的输送功率不变有

P=U1I1=U2I2

P1=I21R=(PU1)2R=(PkU)2R

P2=I22R=PU22R=PnkU2R

P2P1=I22I21=U21U22=1n2.

答案:D.

【题后思】本题考查了电能的输送,输电线上损失的功率的计算用P=I2R,如果用P=U2R或P=UI计算,U必须是输电线上损失的电压.