高中物理電學在高速動車組調試中的應用

巢環宇 長沙市南雅中學

在學習高中物理的過程中，電學方面所展示出的特點，不僅是課程上的基礎知識，高中生要想提高自身的綜合能力，還需要不斷的探究，明確高速動車組調試中運用了哪些電學的知識。從焦耳定律或者是電動率等方面入手，將一些理論化的知識深入到實踐中，這樣才能增強自身的邏輯思維能力，提高對物理的認知程度。

1 焦耳定律在高速動車組調試中的應用

動車組的調試工作主要是按照工作系統進行調試的，其中含有焦耳定律的電學知識點，從公式上可以知道的是，當電流通過導體的時候，產生熱量就會和電流強度的平方,形成正比的關系。高速動車組所使用的再生制動技術，當動車在行駛的過程中，車速會發生一定的變化。假設從每小時200千米減到每小時90千米，這個時候，選擇的不是機械剎車，而是關閉電源的方式。由于高速行駛的動車在關閉電源之后，仍舊可以繼續行駛，這是因為它本身具有慣性的作用。將磁場中的線圈和車輪同時轉動，讓導線同切割線產生感應電流，則是車輪帶著電機進行運轉發電，并同時給蓄電池充電。列車行駛中會帶動電機逆轉發電，并將機械能轉變為電能，由此可以知道，當導體兩端的電壓都處于相同位置的時候，通電的時間也會是相同的。對于其中的變壓器，作為一個非常復雜的系統，要明確各個參數之間的關系，如果列車在運行中要想了解某一個確切的點，就需要在簡化之后再進行計算。

2 電功率在高速動車組調試中的應用

電功率主要是在某一段時間內做的功，是用來表示電能快和慢的一種物理量。而高速動車組調試工作又是各種復雜的技術統一構成的，其中輔助供電系統是其中非常重要的組成部分，為了確保它能夠長時間的運行，需要穩定且高效的輔助設備為其提供一定的電源，如采暖、照明和相關的用戶信息等。所以在使用的時候，需要注意到它的額定電壓，只有在額定電壓正常的情況下才能開展相應的工作。高速動車組調試時，總功率P大，電路中的總電流也會逐漸增大，而如果是電路中的總電流在超過了一定安全值的時候，就非常容易將保險絲燒壞，所以在使用過程中，要注意不能同時使用幾個功率比較大的用電裝置。通常情況下，列車組都是兩組相互牽引對稱單元所組成的，利用車頂的電纜線將其連接在一起，牽引的功率為8000KW，再生時的制動也是8000KW。

3 電阻定律在高速動車組調試中的應用

當導體的電阻同它本身的長度成正比的時候，那么同橫截面積就成反比，同時還同導體的材料有著直接的關系。電阻率作為一個可以導電的物理量，同電阻相比，是兩個不同的概念，前者可以體現出物質導電性能的好和壞的基本屬性，而后者則是對于電流阻礙作用的體現。因著本身的電學性質，以及導體的材料，與溫度也有著一定的關系，對不同物質的電阻，影響也是不同的。比如在高速動車組中的牽引時，作為整個系統中的關鍵部分，在運行過程中同列車的安全性有著非常緊密的聯系。而列車牽引變壓器會隨著溫度的變化，實際的運行方式也會發生一定的變化，鐵芯與繞組所形成的耗損量為變壓器提供熱量，而熱量也會隨著變壓器內部傳遞到導體的表面上。最后將熱量傳遞給油箱壁，被加熱之后，受到周圍空氣的影響，就可以達到冷卻變壓器的作用。一個更容易散熱，且形狀不同的變壓器，在冷卻之后返回到油箱中，就能帶走其中的熱量，并牽引變壓器降溫。

4 電壓在高速動車組調試中的應用

輔助的供電系統作為整個供電部分中極為重要的環節，給動車組的每個系統進行供電，確保它的正常運行。根據蓄電池低電壓的工作原理，就可以采用分散調試的方式，在單車狀態進行全面且系統的調試，進而確保列車在編組之后，能夠正常運行。需要對蓄電池的低電壓進行檢測，檢測的主要目的是為了解決由于動車組停放狀態，讓動車組無法正常運行的問題，而在這種情況下，當蓄電池的電壓降到保護值以下的時候，就可以進行電壓檢測的調試工作。首先在列車編組的狀態下，利用車上的蓄電池進行放電，如果沒有發生任何相應作用的話，在故障排除的時候，就需要按照蓄電池上的電壓降值來確定。對各個系統之間進行邏輯控制，確保調試的全面性和準確性。

5 結束語

高中物理電學具有較強的實用性，運用科學的方式與方法才能驗證電學的基本原理。因此，我們在進行物理實驗分析時，應該選擇了解一些基礎性知識的概念，遇到不清楚的物理難題，要積極與同學教師交流與溝通，共同研究才能取得進步，提高自身的物理成績。