本试题 “如图所示,MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨,变压器为理想变压器,今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场,则以下说法正确的是[ ]A.若ab棒匀速...” 主要考查您对电感器对交变电流的作用
电容器对交变电流的作用
变压器电压、电流、电功率与匝数的关系
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电阻、电感器与电容器:
涉及感抗、容抗问题的解法:
电感和电容对交变电流的阻碍作用大小不但与电感、电容本身有关,还跟交流的频率有关。
(1)电感对交变电流的阻碍作用大小用感抗来表示。线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,电感对交变电流的阻碍作用就越大,感抗也越大。电感的作用是“通直流、阻交流,通低频、阻高频”。
(2)电容对交变电流的阻碍作用大小用容抗来表示。电容器的电容越大,交变电流的频率越高,电容对交变电流的阻碍作用就越小,容抗也越小,电容的作用是“通交流、隔直流,通高频、阻低频”。
(3)在分析电流变化时,把感抗、容抗类比于导体的电阻,再用欧姆定律分析。
电阻、电感器与电容器:
两种求解交变电流有效值的方法:
交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的,求解交变电流的有效值,通常采用以下两种方法:
(1)若按正(余)弦规律变化的电流,可利用交变电流的有效值与峰值间的关系求解,即:,U=
(2)若按非正(余)弦规律变化的电流,可从有效值的定义出发,根据热效应的“三同原则”(同电阻、同时间、同热量)求解,一般选择一个周期内的时间进行计算。
计算交变电流平均值的方法:
交变电流的平均值是指一段时间内交变电流瞬时值的平均值。它表现为交变电流图像中波形与横轴(t轴)所围的“面积”对时间的比值,其值大小与所取时间间隔有关。如正弦式交流电,其正半周期或负半周期内的平均电动势大小为而一个周期内的平均电动势为零。而技术上应用的交变电流的平均值是指一个周期内的交变电流的绝对值的平均值,也等于交变电流在正半个周期或周期内的平均值。
同一交变电流的平均值和有效值并不相同,由于所以交变电流的平均值常用来计算一段时间内通过导线横截面的电荷量。
平均值不是有效值,也不是初、末瞬时值的平均。
变压器电压,电流,电功率与匝数的关系:
1、理想变压器中的几个关系
①电压关系
在同一铁芯上只有一组副线圈时:;有几组副线圈时:
②功率关系
对于理想变压器不考虑能量损失,总有P入=P出
③电流关系
由功率关系,当只有一组副线圈时,I1U1=I2U2,得;当有多组副线圈时:I1U1=I2U2+I3U3+……,得I1n1=I2n2+I3n3+……
2、变压器的题型分析
①在同一铁芯上磁通量的变化率处处相同;
②电阻和原线圈串联时,电阻与原线圈上的电压分配遵循串联电路的分压原理;
③理想变压器的输入功率等于输出功率。
3、解决变压器问题的常用方法
①思路1:电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
②思路2:功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
③思路3:电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
④思路4:(变压器动态问题)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:⑴变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;⑵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;⑶总功率P总=P线+P2;
动态分析问题的思路程序可表示为:
⑤思路5:原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等;当遇到“”型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于稳压或恒定电流的情况。
利用制约关系处理变压器的动态问题:
所谓变压器的动态问题,指的就是电路中某一部分或某一物理量的变化,引起电路其他部分或其他物理量的变化情况。理想变压器的动态问题大致有两种情况:一是负载电阻不变,原、副线圈的电压,电流,输入和输出功率随匝数比的变化而变化的情况;二是匝数比不变,电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况,处理这类问题的关键在于分清变量和不变量,弄清楚“谁决定谁”的制约关系。
理想变压器的制约关系如下(一原一副情况):
(1)电压制约
当变压器原、副线圈的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,即,可简述为“电压原制约电压副”。
(2)电流制约
当变压器原、副线圈的匝数比一定,且输入电压确定时,原线圈中的电流由副线圈中的输出电流决定,即,可简述为“电流副制约电流原”。
(3)功率制约
输出功率P2决定输入功率P1。理想变压器的输入功率P1等于输出功率P2。在输入电压U1、输出电压U2一定的条件下,当负载电阻R减小时,增大,输出功率增大,则输入功率也随之增大;反之,当负载电阻R增大时,减小,输出功率减小,则输入功率也随之减小。通俗地说就是“用多少,给多少,而不是给多少,用多少”。
理想变压器中相关物理量间的制约关系的分析程序可表示为:
涉及多组副线圈问题的解法:
多组副线圈的理想变压器问题与只有一个副线圈的问题思路基本相同,但在多个副线圈同时工作时不再适用。所以抓住两个关系:
(1)电压关系:
(2)功率关系:即
理想变压器:
与“如图所示,MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨,变压...”考查相似的试题有: