初中物理 16 电压、电阻:变压器
电压
电压是使电荷定向移动形成电流的原因。电源是提供电压的装置,不同的电源提供的电压一般不同,如干电池的电压通常为1.5V,家庭电路的电压是220V。电压用字母\(U\)表示。
国际单位制中,电压的单位是伏特,简称伏,符号是\(V\)。常用的单位还有千伏\((kV)\)、毫伏\((mV)\)等,它们之间的换算关系为:\(1kV = 10^{3}V\),\(1V = 10^{3}mV\)。
测量电压的仪器叫电压表,其符号是“圈V”。电压表有三个接线柱,两个量程,分别是\(0 - 3V\)和\(0 - 15V\)。使用电压表时应注意以下几点:
电压表要与被测电路并联。
电压表的正接线柱要与电源正极相连的一端接入,负接线柱要与电源负极相连的一端接入。
所测电压不能超过电压表的量程,在无法估计电压大小的情况下,可先选用大量程进行试触。
电阻
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻用字母\(R\)表示。
电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号是\(\Omega\)。常用的单位还有千欧\((k\Omega)\)、兆欧\((M\Omega)\)等,它们之间的换算关系为:\(1M\Omega = 10^{3}k\Omega = 10^{6}\Omega\)。
影响电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
材料:不同材料的导体,电阻一般不同。例如,铜导线的电阻比铁导线的电阻小。
长度:在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
横截面积:在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
温度:一般情况下,大多数导体的电阻随温度的升高而增大,但也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如半导体材料。
变压器
变压器的原理
变压器是根据电磁感应原理来改变交流电压的装置。它主要由原线圈、副线圈和铁芯组成。当原线圈中通有交变电流时,铁芯中会产生交变磁场,这个交变磁场会在副线圈中产生感应电动势,从而实现电压的变换。
变压器的作用
变压器的主要作用是升高或降低交流电压,以满足不同设备的需要。例如,在远距离输电时,为了减少电能在输电线上的损失,需要将发电机发出的电压升高,通过高压输电线路输送到用电地区,然后再用变压器将高压降低到适合用户使用的电压。
变压器的变压规律
对于理想变压器,其原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比,即\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{N_{1}}{N_{2}}\),其中\(U_{1}\)、\(U_{2}\)分别为原、副线圈两端的电压,\(N_{1}\)、\(N_{2}\)分别为原、副线圈的匝数。
电压、电阻是电路中的基本物理量,而变压器则是在交流电路中具有重要应用的电气设备,它们在初中物理电学部分的学习中都具有重要地位,为进一步学习电学知识和理解各种电器设备的工作原理奠定了基础。