高中物理电学在高速动车组调试中的应用

2018-12-24巢环宇长沙市南雅中学

数码世界 2018年7期

巢环宇长沙市南雅中学

在学习高中物理的过程中，电学方面所展示出的特点，不仅是课程上的基础知识，高中生要想提高自身的综合能力，还需要不断的探究，明确高速动车组调试中运用了哪些电学的知识。从焦耳定律或者是电动率等方面入手，将一些理论化的知识深入到实践中，这样才能增强自身的逻辑思维能力，提高对物理的认知程度。

1 焦耳定律在高速动车组调试中的应用

动车组的调试工作主要是按照工作系统进行调试的，其中含有焦耳定律的电学知识点，从公式上可以知道的是，当电流通过导体的时候，产生热量就会和电流强度的平方,形成正比的关系。高速动车组所使用的再生制动技术，当动车在行驶的过程中，车速会发生一定的变化。假设从每小时200千米减到每小时90千米，这个时候，选择的不是机械刹车，而是关闭电源的方式。由于高速行驶的动车在关闭电源之后，仍旧可以继续行驶，这是因为它本身具有惯性的作用。将磁场中的线圈和车轮同时转动，让导线同切割线产生感应电流，则是车轮带着电机进行运转发电，并同时给蓄电池充电。列车行驶中会带动电机逆转发电，并将机械能转变为电能，由此可以知道，当导体两端的电压都处于相同位置的时候，通电的时间也会是相同的。对于其中的变压器，作为一个非常复杂的系统，要明确各个参数之间的关系，如果列车在运行中要想了解某一个确切的点，就需要在简化之后再进行计算。

2 电功率在高速动车组调试中的应用

电功率主要是在某一段时间内做的功，是用来表示电能快和慢的一种物理量。而高速动车组调试工作又是各种复杂的技术统一构成的，其中辅助供电系统是其中非常重要的组成部分，为了确保它能够长时间的运行，需要稳定且高效的辅助设备为其提供一定的电源，如采暖、照明和相关的用户信息等。所以在使用的时候，需要注意到它的额定电压，只有在额定电压正常的情况下才能开展相应的工作。高速动车组调试时，总功率P大，电路中的总电流也会逐渐增大，而如果是电路中的总电流在超过了一定安全值的时候，就非常容易将保险丝烧坏，所以在使用过程中，要注意不能同时使用几个功率比较大的用电装置。通常情况下，列车组都是两组相互牵引对称单元所组成的，利用车顶的电缆线将其连接在一起，牵引的功率为8000KW，再生时的制动也是8000KW。

3 电阻定律在高速动车组调试中的应用

当导体的电阻同它本身的长度成正比的时候，那么同横截面积就成反比，同时还同导体的材料有着直接的关系。电阻率作为一个可以导电的物理量，同电阻相比，是两个不同的概念，前者可以体现出物质导电性能的好和坏的基本属性，而后者则是对于电流阻碍作用的体现。因着本身的电学性质，以及导体的材料，与温度也有着一定的关系，对不同物质的电阻，影响也是不同的。比如在高速动车组中的牵引时，作为整个系统中的关键部分，在运行过程中同列车的安全性有着非常紧密的联系。而列车牵引变压器会随着温度的变化，实际的运行方式也会发生一定的变化，铁芯与绕组所形成的耗损量为变压器提供热量，而热量也会随着变压器内部传递到导体的表面上。最后将热量传递给油箱壁，被加热之后，受到周围空气的影响，就可以达到冷却变压器的作用。一个更容易散热，且形状不同的变压器，在冷却之后返回到油箱中，就能带走其中的热量，并牵引变压器降温。

4 电压在高速动车组调试中的应用

辅助的供电系统作为整个供电部分中极为重要的环节，给动车组的每个系统进行供电，确保它的正常运行。根据蓄电池低电压的工作原理，就可以采用分散调试的方式，在单车状态进行全面且系统的调试，进而确保列车在编组之后，能够正常运行。需要对蓄电池的低电压进行检测，检测的主要目的是为了解决由于动车组停放状态，让动车组无法正常运行的问题，而在这种情况下，当蓄电池的电压降到保护值以下的时候，就可以进行电压检测的调试工作。首先在列车编组的状态下，利用车上的蓄电池进行放电，如果没有发生任何相应作用的话，在故障排除的时候，就需要按照蓄电池上的电压降值来确定。对各个系统之间进行逻辑控制，确保调试的全面性和准确性。