内容正文:
[对应学生用书第70页]
考点一 对正弦式交变电流图像的理解
1.用图像描述交变电流的变化规律(在中性面时t=0)如下:
函数
图像
说明
磁
通
量
Φ=Φmcos ωt
=BScos ωt
S为线圈的面积,N为线圈的匝数,r为线圈的电阻(内阻),R为外电阻
电
动
势
e=Emsin ωt
=NBSωsin ωt
电
压
u=Umsin ωt
=sin ωt
电
流
i=Imsin ωt
=sin ωt
2.从图像中可以解读到以下信息:
(1)交变电流的峰值Em、Im和周期T。
(2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零,通过线圈的磁通量最大,所以可确定线圈位于中性面的时刻。
(3)线圈垂直于中性面的时刻。
(4)穿过线圈的磁通量的变化情况。
(5)由E=N判断线圈中磁通量的变化率的变化情况。
(6)i、e的大小和方向随时间的变化规律。
[例1] 线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图像如图所示,由图可知 ( )
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置
B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D.若从0时刻到D时刻经过0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次
[解析] A、C时刻感应电流最大,线圈位置与中性面垂直,B、D时刻感应电流为零,线圈在中性面,此时磁通量最大。从A时刻到D时刻线圈转过角度为。若从0时刻至D时刻经过0.02 s,则T=0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变×2=100次,故D正确。
[答案] D
考点二 几种常见的变压器
1.自耦变压器
图甲是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取原线圈的一部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压。
调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB之间加上输入电压U1,移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。
2.互感器
电压
互感
器
n1>n2,把高电压变为低电压,并联在被测电路中,用电压表测得低电压U2,再根据铭牌上变压之比,算出被测高电压
应用于实际测量高电压的器材
电流
互感
器
n1<n2,把大电流变成小电流,串联在被测电路中,用电流表测得小电流I2,再根据铭牌上变流之比,算出被测大电流
测量大电流的一种方法
[例2] (多选)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,下列说法中正确的是( )
A.线圈匝数n1<n2,n3<n4
B.线圈匝数n1>n2,n3>n4
C.图甲中的电表是电压表,输出端不可短路
D.图乙中的电表是电流表,输出端不可断路
[解析] 题图甲中的原线圈并联在电路中,为电压互感器,是降压变压器,n1>n2,其中的电表为电压表;题图乙中的原线圈串联在电路中,为电流互感器,是升压变压器,n3<n4,其中的电表为电流表,故C、D正确。
[答案] CD
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