自制遠(yuǎn)距離輸電演示器

李學(xué)平

(重慶市永川中學(xué)校,重慶永川 402160)

1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示,其中數(shù)字1～8為鱷魚夾,粗線為電阻絲,電源用交流學(xué)生電源.

圖1

2 設(shè)計(jì)原理

遠(yuǎn)距離輸電工程中由于輸電線有電阻,使得在輸送電的過程中有功率和電壓損失,但這個(gè)現(xiàn)象我們是無法在課堂上給學(xué)生演示的,可以用如圖1的實(shí)驗(yàn)?zāi)M輸電的過程.用電阻值較大的電阻絲代替導(dǎo)線.通過觀察小燈泡的亮暗程度的變化,確定功率和電壓的損失,以及減小損失的方法.

3 所需材料

高中學(xué)生電源帶底座木板(50 cm×80 cm),鱷魚夾(8個(gè)),接線柱(10個(gè)),導(dǎo)線(若干),學(xué)生變壓器(2個(gè)),完全相同的帶座小燈泡(2個(gè)),廢舊滑動變阻器上的電阻絲(約200 cm),螺絲釘,502膠水.

4 制作過程

按圖1所示在木板上固體各器件.

注意:細(xì)線為導(dǎo)線,粗線為電阻絲

靠近電源處為升壓變壓器,遠(yuǎn)處為降壓變壓器.

5 使用方法

(1)演示遠(yuǎn)距離輸電過程中存在功率和電壓損失

操作方法:分別連接鱷魚夾1和鱷魚夾2;鱷魚夾 3和鱷魚夾4;鱷魚夾 5和鱷魚夾 6;鱷魚夾7和鱷魚夾8,閉合開關(guān)S.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩個(gè)完全相同的小燈泡,離電源近的更亮.

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:遠(yuǎn)距離輸電過程中存在功率和電壓損失.

(2)演示用變壓器可以減小輸電線上的功率和電壓損失

操作方法:分別連接鱷魚夾1和接線柱9;鱷魚夾 2和接線柱10;鱷魚夾5和接線柱12;鱷魚夾6和接線柱11;鱷魚夾3和接線柱14;鱷魚夾4和接線柱 13;鱷魚夾7和接線柱15;鱷魚夾8和接線柱16,同時(shí)閉合開關(guān)S.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:原來較暗的小燈泡變得更亮了.

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通過變壓器可以減小輸電線上的功率和電壓損失.