直流电和交流电幻灯片.ppt
直流电和交流电第1页，共14页，编辑于2022年，星期一一、直流电路一、直流电路1.闭合电路闭合电路2.动态分析动态分析二、二、交流电路交流电路1.交流电交流电2.变压器变压器第2页，共14页，编辑于2022年，星期一1.闭合电路rRE内电路内电路外电路外电路第3页，共14页，编辑于2022年，星期一纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路：通过电流做功，将全纯电阻电路：通过电流做功，将全部电能转化为电热。部电能转化为电热。非纯电阻电路：通过电流做功，将非纯电阻电路：通过电流做功，将全部电能转化为电热和其他能量。全部电能转化为电热和其他能量。电能纯电阻用电器W=UIt电热Q=I2RtW=Q电能非纯电阻用电器W=UIt电热Q=I2RtW=Q+E其他能量E欧姆定律适用欧姆定律适用欧姆定律不适用欧姆定律不适用第4页，共14页，编辑于2022年，星期一例例1：如如图图所所示示电电路路中中，电电池池的的电电动动势势是是12V，内内阻阻是是1，灯灯泡泡的的额额定定值值是是“6、12”，电动机线圈的电阻，电动机线圈的电阻RM0.5,则则（）RLMRM 0.5 SLErA、灯泡恰能正常发光。电动机的输出功率、灯泡恰能正常发光。电动机的输出功率6W。B、灯泡恰能正常发光。电动机的输入功率、灯泡恰能正常发光。电动机的输入功率6W。C、若把电动机换成、若把电动机换成“12，2A”的滑动变阻器的滑动变阻器RP，则，则RP=4时，电源时，电源输出功率最大，效率输出功率最大，效率=50%。D、若把电动机换成、若把电动机换成“12，2A”的滑动变阻器的滑动变阻器RP，则，则RP=4时，时，RP的功率最大，电源效率的功率最大，电源效率为为50%。A12V16V 12W 3Um=E-I Ir-UL=4VUm出出=Um-I IRm=3VPm入入=UmI I=8wPm出出=Um出出I I=Pm入入-I I2r=6w第5页，共14页，编辑于2022年，星期一几个重要结论几个重要结论 串联总电阻比每个电阻串联总电阻比每个电阻 。并联总电阻比每个电阻并联总电阻比每个电阻 。串联电路增加一个串联电阻，总阻值串联电路增加一个串联电阻，总阻值 。并联电路增加一个并联支路，总阻值并联电路增加一个并联支路，总阻值 。串联电路的一个电阻增大，总电阻串联电路的一个电阻增大，总电阻 。并联电路的一个电阻增大，总电阻并联电路的一个电阻增大，总电阻 。都大都大都小都小增大增大减小减小增大增大增大增大2、动态分析、动态分析第6页，共14页，编辑于2022年，星期一例例2（2009广东）广东）如图所示，电动势为如图所示，电动势为E、内阻为、内阻为r的电源的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，则下列，则下列表述正确的是表述正确的是（）A.电源总功率减小电源总功率减小B.L1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C.通过通过R1上的电流增大上的电流增大D.通过通过R3上的电流增大上的电流增大CRIUI IU第7页，共14页，编辑于2022年，星期一矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的转轴以某一角速度匀速转动时：转轴以某一角速度匀速转动时：中性面中性面：“最大面最大面”：最大值最大值(峰值峰值)：瞬时值瞬时值：有效值有效值平均值平均值：BBB S,max=BSB V,e=0,i=0,u=0B S,=0B V,Emax，I Imax,UmaxEm=nBSe=Emsint(中性面）中性面）e=Emcost(“最大面最大面”）3、交流电、交流电第8页，共14页，编辑于2022年，星期一例3、某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A交变电流的频率为交变电流的频率为0.02HzB交变电流的瞬时表达式为交变电流的瞬时表达式为C在在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D若发电机线圈电阻为若发电机线圈电阻为0.4，则其产生的热功率为，则其产生的热功率为5WD15102520第9页，共14页，编辑于2022年，星期一4、理想变压器、理想变压器 不考虑工作中的能量损失、线圈电阻及磁泄漏，不考虑工作中的能量损失、线圈电阻及磁泄漏，原、副线圈的磁通变化率相等原、副线圈的磁通变化率相等电压关系：电压关系：电流关系：电流关系：功率关系：功率关系：P1=P2I I1n1=I I2n2 或U1决定决定U2I I2决定决定I I1P2决定决定P1第10页，共14页，编辑于2022年，星期一例4、如图，理想变压器原副线圈的匝数比如图，理想变压器原副线圈的匝数比10：1，b是原是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端两端加上的交变电加上的交变电U1=311sin100t(V),并将开关接在并将开关接在a处处,则则()A时，时，c、d间电压瞬间电压瞬时值为时值为110VB.电压表的示数为电压表的示数为22VC若将滑动变阻器触片若将滑动变阻器触片P向上向上移，电压表和电流表示数均变大移，电压表和电流表示数均变大D若将单刀双掷开关由若将单刀双掷开关由a拔向拔向b，两电流表的，两电流表的示数均变小示数均变小B第11页，共14页，编辑于2022年，星期一练1、如图所示，如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱是一小型理想变压器，接线柱a、b接接在电压在电压u311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显为值班室的显示器，显示通过示器，显示通过R1的电流，电压表的电流，电压表V2显示加在报警器显示加在报警器上的电压上的电压(报警器未画出报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感为一定值电阻。当传感器器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（所在处出现火警时，以下说法中正确的是（）A.A1示数不变，示数不变，A2示数增大示数增大B.V1示数不变，示数不变，V2示数减小示数减小C.V1示数不变，示数不变，V2示数增大示数增大D.A1示数增大，示数增大，A2示数减小示数减小 BDRIUUUII第12页，共14页，编辑于2022年，星期一练2、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1。原线圈接电压原线圈接电压u=Uosint的正弦交变电，输出端接有一个交流电的正弦交变电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻流表和一个电动机。电动机线圈电阻R，当输入端接通电源后，当输入端接通电源后，电动机带动一质量为电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为，重力加速度为g，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是()A电动机两端电压为电动机两端电压为IRB.原线圈中的电流为原线圈中的电流为nIC.电动机消耗的电功率为电动机消耗的电功率为D重物匀速上升的速度为重物匀速上升的速度为CD第13页，共14页，编辑于2022年，星期一练3、如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，仅在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁小灯泡，仅在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数场已知线圈的匝数n=100，电阻，电阻r=1.0，所围成矩形的面积，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡电阻，小灯泡电阻R=9.0，磁场的磁感应强度按如图乙所示的，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中其中Bm为磁感应强度的最大值，为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期不计灯丝电阻为磁场变化的周期不计灯丝电阻随温度的变化，不计其他电阻，求：随温度的变化，不计其他电阻，求：（1）线圈中产生感应电动势的最大值；）线圈中产生感应电动势的最大值；（2）小灯泡消耗的电功率；）小灯泡消耗的电功率；（3）在磁感强度变化的）在磁感强度变化的0T/4的时间内，通过小灯泡的电荷量。的时间内，通过小灯泡的电荷量。第14页，共14页，编辑于2022年，星期一
