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趨膚效應(yīng)當(dāng)導(dǎo)體中有交流電通過時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分,也就是說電流集中在導(dǎo)體外表的薄層,越靠近導(dǎo)體表面,電流密度越大(電流密度大小等于通過導(dǎo)體單位面積的電流大?。?,導(dǎo)體內(nèi)部的電流較小,結(jié)果使導(dǎo)體的電阻增加,使它的損耗功率也增加,這一現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。且交流電頻率越高,這種現(xiàn)象越明顯,當(dāng)交流電頻率達(dá)到一定程度時(shí),導(dǎo)體中央的電流幾乎為零;而導(dǎo)體中通過直流電時(shí)沒有這種現(xiàn)象。
(1)電流密度的定義方法和下列中AA物理量的定義方法不同;(選填字母)
A.功 B.功率 C.熱值 D.比熱容
(2)趨膚效應(yīng)使得導(dǎo)體的電阻隨著交流電的頻率增加而增大增大,相當(dāng)于改變了導(dǎo)體的橫截面積橫截面積(橫截面積/長度);
(3)如圖甲所示裝置,兩支在底部中央打有小孔的圓形鐵筒;兩根與筒高度相同,橫截面較小的鐵質(zhì)圓桿,可固定在鐵筒內(nèi)底部;固定支架,用于固定鐵筒及鐵桿;兩個(gè)插頭連接電源;兩個(gè)完全相同小燈泡連接方式如圖乙所示;
a.固定支架應(yīng)選用絕緣體絕緣體材料制作;(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)
b.當(dāng)插頭接直流電源時(shí),兩個(gè)燈泡的亮度關(guān)系是:兩個(gè)燈泡的亮度相同兩個(gè)燈泡的亮度相同;
c.當(dāng)插頭接交流電源時(shí),兩個(gè)燈泡的亮度關(guān)系是:燈泡B比燈泡A亮燈泡B比燈泡A亮;若電源電壓不變,隨著交流電頻率的增加,A燈的亮度變暗變暗(選填“不變”、“變亮”或“變暗”);
(4)高壓輸電時(shí),高壓電線中通過的是交流電,為了讓電線有很好導(dǎo)電性能的同時(shí)不容易被拉斷,常使用鋁和鋼兩種材料共同組成高壓電線,其中鋁的導(dǎo)電性能較好,而鋼不容易被拉斷。如何合理的利用這兩種金屬制作高壓電線呢?請說出你的方案和理由材料鋼做內(nèi)芯、材料鋁做外芯;理由是高壓輸電時(shí),高壓電線中通過的是交流電,由于趨膚效應(yīng),導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分,也就是說電流集中在導(dǎo)體外表的薄層,所以用導(dǎo)電性能較好的鋁材料作為外層,可以有效地降低其對電流的阻礙,減小電能的損耗;同等情況下,鋼的電阻大于鋁的電阻,由于電流的趨膚效應(yīng),可以使鋼作為導(dǎo)線的芯,這樣能增加導(dǎo)線的堅(jiān)韌程度材料鋼做內(nèi)芯、材料鋁做外芯;理由是高壓輸電時(shí),高壓電線中通過的是交流電,由于趨膚效應(yīng),導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分,也就是說電流集中在導(dǎo)體外表的薄層,所以用導(dǎo)電性能較好的鋁材料作為外層,可以有效地降低其對電流的阻礙,減小電能的損耗;同等情況下,鋼的電阻大于鋁的電阻,由于電流的趨膚效應(yīng),可以使鋼作為導(dǎo)線的芯,這樣能增加導(dǎo)線的堅(jiān)韌程度(可配圖說明)。
【考點(diǎn)】額定功率.
【答案】A;增大;橫截面積;絕緣體;兩個(gè)燈泡的亮度相同;燈泡B比燈泡A亮;變暗;材料鋼做內(nèi)芯、材料鋁做外芯;理由是高壓輸電時(shí),高壓電線中通過的是交流電,由于趨膚效應(yīng),導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分,也就是說電流集中在導(dǎo)體外表的薄層,所以用導(dǎo)電性能較好的鋁材料作為外層,可以有效地降低其對電流的阻礙,減小電能的損耗;同等情況下,鋼的電阻大于鋁的電阻,由于電流的趨膚效應(yīng),可以使鋼作為導(dǎo)線的芯,這樣能增加導(dǎo)線的堅(jiān)韌程度
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:120引用:2難度:0.5
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