自制远距离输电演示器

李学平

(重庆市永川中学校,重庆永川 402160)

1 实验装置示意图

实验装置示意图如图1所示,其中数字1～8为鳄鱼夹,粗线为电阻丝,电源用交流学生电源.

图1

2 设计原理

远距离输电工程中由于输电线有电阻,使得在输送电的过程中有功率和电压损失,但这个现象我们是无法在课堂上给学生演示的,可以用如图1的实验模拟输电的过程.用电阻值较大的电阻丝代替导线.通过观察小灯泡的亮暗程度的变化,确定功率和电压的损失,以及减小损失的方法.

3 所需材料

高中学生电源带底座木板(50 cm×80 cm),鳄鱼夹(8个),接线柱(10个),导线(若干),学生变压器(2个),完全相同的带座小灯泡(2个),废旧滑动变阻器上的电阻丝(约200 cm),螺丝钉,502胶水.

4 制作过程

按图1所示在木板上固体各器件.

注意:细线为导线,粗线为电阻丝

靠近电源处为升压变压器,远处为降压变压器.

5 使用方法

(1)演示远距离输电过程中存在功率和电压损失

操作方法:分别连接鳄鱼夹1和鳄鱼夹2;鳄鱼夹 3和鳄鱼夹4;鳄鱼夹 5和鳄鱼夹 6;鳄鱼夹7和鳄鱼夹8,闭合开关S.

实验现象:两个完全相同的小灯泡,离电源近的更亮.

实验结论:远距离输电过程中存在功率和电压损失.

(2)演示用变压器可以减小输电线上的功率和电压损失

操作方法:分别连接鳄鱼夹1和接线柱9;鳄鱼夹 2和接线柱10;鳄鱼夹5和接线柱12;鳄鱼夹6和接线柱11;鳄鱼夹3和接线柱14;鳄鱼夹4和接线柱 13;鳄鱼夹7和接线柱15;鳄鱼夹8和接线柱16,同时闭合开关S.

实验现象:原来较暗的小灯泡变得更亮了.

实验结论:通过变压器可以减小输电线上的功率和电压损失.