初中焦耳定律教学的重要补充实验

大家知道,使用任何用电器,其发热量只取决于其电流、电阻和通电时间,这就是焦耳定律.在提倡"探究性教学"的今天,初中焦耳定律的教学,通常在"引入新课实验"之后,教师引导学生猜想电流通过用电器产生的热量与哪些因素有关.学生根据已有的知识一般会猜想并提出:与电流、电压、电阻和通电时间有关.如何从上述4个因素引导学生归纳出:电流通过用电器产生的热量只与电流、电阻和通电时间有关,而不考虑电压这个因素呢.     

脉冲形成线放电过程中Tesla变压器锥形绕组电压分布特性

 介绍了Tesla变压器与脉冲形成线一体化结构的工作原理,实验研究了形成线放电过程中形成的冲击电压波在Tesla变压器锥形次级绕组中的分布特性;给出了输入电压脉宽分别为1 μs,500 ns和100 ns时,锥形绕组中的对地电压和匝间电压分布规律;采用首端并绕、末端并绕和在首端加入屏蔽环三种措施优化绕组结构。结果表明：形成线放电过程中,变压器锥形次级绕组不会明显影响形成线中的电场分布,绕组的对地电压呈线性分布,匝间电压曲线起伏剧烈,首端电压梯度最大;三种优化措施都能抑制电压振荡,首端并绕对降低绕组首端电压梯度最为有效,末端并绕对降低绕组末端电压梯度最有效。     

脉冲形成线放电过程中Tesla变压器锥形绕组电压分布特性

介绍了Tesla变压器与脉冲形成线一体化结构的工作原理,实验研究了形成线放电过程中形成的冲击电压波在Tesla变压器锥形次级绕组中的分布特性;给出了输入电压脉宽分别为1 μs,500 ns和100 ns时,锥形绕组中的对地电压和匝间电压分布规律;采用首端并绕、末端并绕和在首端加入屏蔽环三种措施优化绕组结构。结果表明：形成线放电过程中,变压器锥形次级绕组不会明显影响形成线中的电场分布,绕组的对地电压呈线性分布,匝间电压曲线起伏剧烈,首端电压梯度最大;三种优化措施都能抑制电压振荡,首端并绕对降低绕组首端电压梯度最为有效,末端并绕对降低绕组末端电压梯度最有效。     

浅谈特高压输变电

电能是表示电流做多少功的物理量.电能的一个重要特性是不能简单储存,所以就要求从发电厂发出的电能,通过输电线路立刻送到各个用电地区.根据输送电能距离的远近,采用不同的电压.从我国现在的电力情况来看,送电距离在15～20千米时通常采用10千伏输电;送电距离在50千米左右采用35千伏输电;送电距离在100千米左右时采用110千伏输电;送电距离在200～300千米时采用220千伏的电压输电;输送距离300千米以上需要采用更高的电压.输电电压在110千伏、220千伏的线路,称为高压输电线路,输电电压在330～750千伏的线路,称为超高压输电线路,而输电电压在1000千伏左右的线路,则称为特高压输电线路.特高压输电是目前电力生产的先进技术,对我国国民经济的发展起着重要的作用.     

多利沃-多布罗沃尔斯基（Dolivo-Dobrovolisky，M O，1862—1911）俄国发明家（Inventor，Russia）

多利沃-多布罗沃尔斯基于1891年建立了从德国劳芬水电站到法兰克福的世界上第一条远距离三相交流输电系统。起端有20kVA的升压变压器，终端有降压变压器，电压为90V／15200V，效率在80％以上。开创了三相交流输电的先例，因而迅速地得到推广。     

饱和铁芯型超导限流器对距离保护的影响

饱和铁芯型超导限流器SCFCL(Saturated Core Superconducting Fault Current Limiter)是一种较为理想的高电压限流器,利用其技术特点可以实现无时限的明显限流作用,有着广泛的运用前景。距离保护能够很好的满足高电压复杂网络快速、精确切除故障的要求,其主要元件阻抗继电器是现阶段普遍应用的高性能继保装置。SCFCL在高压输电网络的接入会对距离保护产生很大影响,运用PSCAD搭建500kV输电线路模型,详细分析限流器接入前后不同短路故障类型及故障距离对线路距离保护的影响。     

怎样在农村学校中进行变压器的实验

我们的学校位于农村中,由于没有发电厂和其他设备来供给交流电,所以当初中物理课讲到变压器的原理的时候,往往因为没有交流电源而不可能通过演示实验使学生直观地认识变压器的原理及其应用,尤其关于升压和降压的演示。故学生所获得的知识不能深化,并且有关变压器的其他原理的解说,也由于没有交流电而感到困难。我过去曾经使用一具电铃或蜂声器以及齿轮断续器来使蓄电池的直流电变成脉冲,通过变压器的初级线圈使次级感生电流。但是由于蜂音器的振动片振动次数和手摇齿轮每秒次数很少,虽可使变压器的次级电压升高,但是功率小,在没有交流电表(指高压)设备情况下,只能用110 v、15 w的电灯泡来代替,接入次级只能使灯泡变红。怎样来改进这个缺点呢?这是我     

超导可控电抗器对云南电网500kV线路电压调节分析

饱和铁芯型超导可控电抗器(saturated core superconducting controllable reactor)是一种超导电力技术研发的新型可控电抗器。与传统电抗器相比,具有体积小、重量轻、效率高、阻燃等优势,在超高压输电系统中对调节电压起着重要作用。通过分析饱和铁芯型超导可控电抗器的原理,利用PSCAD搭建云南电网德宏至砚山500kV输电线路模型,结合实际线路的潮流分布,在线路首端博尚和线路末端砚山投入超导可控电抗器进行仿真分析,比较在不同运行方式下投入可控电抗器前后对两地电压的调节效果,为饱和铁芯型超导可控电抗器在云南500kV输电系统中的应用提供参考。     

脉冲变压器锥形高压绕组电压分布实验研究

 对脉冲变压器锥形高压绕组进行了脉宽为1 μs,500 ns及100 ns三种不同脉宽的单脉冲实验,研究了不同输入条件下绕组中的电压分布特性,比较了空心、加内铁芯和加内外铁芯三种不同结构绕组中的对地电压及匝间电压的分布曲线。实验结果表明：在高频冲击电压条件下,脉冲变压器锥形高压绕组中的电压呈现非线性分布且存在明显的振荡过程,导致绕组首端的电压梯度增大,伴随脉宽减小电压波形发生明显畸变,冲击电压以波的形式在绕组中传播,从而引起匝间电压按照正弦规律起伏变化,匝间电压的极值通常出现在绕组首末端,加入铁芯有助于抑制电压谐振但同时增大了匝间电压。     

脉冲变压器锥形高压绕组电压分布实验研究

对脉冲变压器锥形高压绕组进行了脉宽为1 μs,500 ns及100 ns三种不同脉宽的单脉冲实验,研究了不同输入条件下绕组中的电压分布特性,比较了空心、加内铁芯和加内外铁芯三种不同结构绕组中的对地电压及匝间电压的分布曲线。实验结果表明：在高频冲击电压条件下,脉冲变压器锥形高压绕组中的电压呈现非线性分布且存在明显的振荡过程,导致绕组首端的电压梯度增大,伴随脉宽减小电压波形发生明显畸变,冲击电压以波的形式在绕组中传播,从而引起匝间电压按照正弦规律起伏变化,匝间电压的极值通常出现在绕组首末端,加入铁芯有助于抑制电压谐振但同时增大了匝间电压。     

基于TOPSIS的二级分压线路的线性分析

采用TOPSIS方法分析了二级分压线路的输出电压与粗、细调电阻比值的变化规律.结果表明,粗、细调电阻比值为10/1时,输出电压既能很好地满足线性关系,又有一定的调节范围.     

具有L型源极场板的双槽绝缘体上硅高压器件新结构

为了提高小尺寸绝缘体上硅(SOI)器件的击穿电压,同时降低器件比导通电阻,提出了一种具有L型源极场板的双槽SOI高压器件新结构.该结构具有如下特征:首先,采用了槽栅结构,使电流纵向传导面积加宽,降低了器件的比导通电阻;其次,在漂移区引入了Si O2槽型介质层,该介质层的高电场使器件的击穿电压显著提高;第三,在槽型介质层中引入了L型源极场板,该场板调制了漂移区电场,使优化漂移区掺杂浓度大幅增加,降低了器件的比导通电阻.二维数值仿真结果表明:与传统SOI结构相比,在相同器件尺寸时,新结构的击穿电压提高了151%,比导通电阻降低了20%;在相同击穿电压时,比导通电阻降低了80%.与相同器件尺寸的双槽SOI结构相比,新结构保持了双槽SOI结构的高击穿电压特性,同时,比导通电阻降低了26%.     

一种在真空中测量脉冲高电压的电阻分压器

为测量快脉冲直线变压器驱动源（LTD）二极管负载的脉冲高电压,设计了在真空环境中使用的电阻分压器。分压器使用绝缘堆结构,采用静电场模拟分析了分压器的电场分布。建立了包含分布参数的等效电路,并进行了频率响应仿真,可得分压器的频响上限为200 MHz。使用标准高压探头对分压器进行在线标定,分压比标定结果为5 400∶1,与设计值相符合。在LTD调试实验中,模块充电85 kV时二极管电压为1.08 MV,与理论估算结果一致。     

自制教具模拟远距离输电

在"远距离输电"一节学习中,如果在新课学习时仅仅从理论加以推导,然后得出在远距离输电时需要进行高压输电以减小输电线路电能的损耗,学生对此总缺乏深刻的感受,为此笔者自制一个教具模拟远距离输电过程,起到了很好的作用,达到了良好的效果.1器材准备学生电源1台,合金丝,BK100型变压器2只,220V交流电压表2只,改装交流电流表2只,"12     

一种在真空中测量脉冲高电压的电阻分压器

为测量快脉冲直线变压器驱动源（LTD）二极管负载的脉冲高电压,设计了在真空环境中使用的电阻分压器。分压器使用绝缘堆结构,采用静电场模拟分析了分压器的电场分布。建立了包含分布参数的等效电路,并进行了频率响应仿真,可得分压器的频响上限为200 MHz。使用标准高压探头对分压器进行在线标定,分压比标定结果为5 400∶1,与设计值相符合。在LTD调试实验中,模块充电85 kV时二极管电压为1.08 MV,与理论估算结果一致。     

具有纵向漏极场板的低导通电阻绝缘体上硅横向双扩散金属氧化物半导体器件新结构

为降低绝缘体上硅(SOI)横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的导通电阻,同时提高器件击穿电压,提出了一种具有纵向漏极场板的低导通电阻槽栅槽漏SOI-LDMOS器件新结构.该结构特征为采用了槽栅槽漏结构,在纵向上扩展了电流传导区域,在横向上缩短了电流传导路径,降低了器件导通电阻;漏端采用了纵向漏极场板,该场板对漏端下方的电场进行了调制,从而减弱了漏极末端的高电场,提高了器件的击穿电压.利用二维数值仿真软件MEDICI对新结构与具有相同器件尺寸的传统SOI结构、槽栅SOI结构、槽栅槽漏SOI结构进行了比较.结果表明:在保证各自最高优值的条件下,与这三种结构相比,新结构的比导通电阻分别降低了53%,23%和提高了87%,击穿电压则分别提高了4%、降低了9%、提高了45%.比较四种结构的优值,具有纵向漏极场板的槽栅槽漏SOI结构优值最高,这表明在四种结构中新结构保持了较低导通电阻,同时又具有较高的击穿电压.     

用电压表代替电位差计精测电阻

用电压表代替电位差计精测电阻吴文旺（石家庄铁道学院０５００４３）电位差计是精确测量电压（电动势）的仪器，其主要优点是用补偿法，消除用一般电压表测量时因内阻而带来的接入误差，相当于内阻“无穷大”．电位差计精测电阻的线路如图１所示，分别测得标准电阻凡和待...     

爆磁压缩装置经组合功率调节系统产生高电压的实验研究

介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为：在100W 水电阻负载两端得到了约800kV的高电压脉冲,脉宽约100ns。此项工作拓宽了爆磁压缩装置的应用范围。     

爆磁压缩装置经组合功率调节系统产生高电压的实验研究

 介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为：在100W 水电阻负载两端得到了约800kV的高电压脉冲,脉宽约100ns。此项工作拓宽了爆磁压缩装置的应用范围。     

用发光二极管调节互补—MOS的电压

以LED做为电压调节器,特别适合于互补—MOS电路装置(尤其在自动化的应用中)。输入电压大辐度变化而引起的大的电流过量可以用LED调节器容易地加以控制。 在线路(a)中,一个LED与负载电阻R_1并联起来工作(在这两个器件与电源之间接一个串联降压电阻)。跨经LED的