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题型:简答题
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简答题

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=T.为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V  11kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图.求:

(1)发电机的输出电压为多少?

(2)变压器原副线圈的匝数比为多少?

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?

正确答案

解:(1)线圈转动产生的电动势最大值为:Em=NBSω=1100

由于线圈内阻不计,则输出电压就等于电动势,

得输出电压的有效值为U1==1100 V  

(2)由于电动机的额定电压为220V,所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得:

              得

(3)根据P=P=2×1.1×104

  再根据P=U1 I1

  解得 I1=2×=20A

答:(1)发电机的输出电压为1100V;

(2)变压器原副线圈的匝数比为5:1;

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20A.

解析

解:(1)线圈转动产生的电动势最大值为:Em=NBSω=1100

由于线圈内阻不计,则输出电压就等于电动势,

得输出电压的有效值为U1==1100 V  

(2)由于电动机的额定电压为220V,所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得:

              得

(3)根据P=P=2×1.1×104

  再根据P=U1 I1

  解得 I1=2×=20A

答:(1)发电机的输出电压为1100V;

(2)变压器原副线圈的匝数比为5:1;

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20A.

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题型:填空题
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填空题

一线圈匝数为n=10匝,线圈电阻不计,在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻,如图甲所示.线圈内有垂直纸面向里的磁场,线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示.线圈中产生的感应电动势为______,通过R的电流方向为______,通过R的电流大小为______

正确答案

5V

b→a

2.5A

解析

解:线圈产生的感应电动势E=n=10×=5V.

闭合电路中的电流大小:I===2.5A.

根据楞次定律得,通过R的电流方向为b→a.

故答案为:5V,b→a,2.5A.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示为一理想变压器,原副线圈的匝数比为n:1.原线圈接电压为u=U.sinωt的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A电动机两端电压等于IR

B原线圈中的电流为

C重物匀速上升的速度为

D电动机发热的功率为

正确答案

B

解析

解:A、电压与匝数成正比,电动机两端电压(有效值)为副线圈两端的电压,A错误;

B、根据电流与匝数成反比知原线圈中的电流为,B正确;

C、由功能关系知P=I=I2R+mgv,解得v=,C错误;

D、电动机消耗的电功率为P=I,电动机发热的功率为I2R,D错误;

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,理想变压器的原线圈接有交变电压U,副线圈接有光敏电阻R1(光照越强电阻越小)、定值电阻R2.则(  )

A仅增强光照时,原线圈的输入功率减小

B仅向下滑动P时,原线圈中的电流增大

C仅向下滑动P时,R2消耗的功率减小

D仅增大U时,R2消耗的功率减小

正确答案

B

解析

解:A、光照增强,R1减小,副线圈电阻减小,因为原线圈交流电压不变,匝数比不变,所以副线圈电压不变,根据公式可知,副线圈的功率应增大,原线圈的输入功率增大.故A错误;

B、向下滑动P,原线圈的匝数减小,所以副线圈电压变大,所以R2两端电压变大,电功率变大.同时原线圈的输入功率增大,原线圈中的电流增大.故B正确,C错误;

D、原线圈的U增大,副线圈电压增大,消耗功率应该增大.故D错误.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πt(V),则(  )

A当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V

B当t=s时,c、d间的电压瞬时值为110V

C单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变大

D当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小

正确答案

A

解析

解:A、原线圈两端电压有效值为220V,副线圈两端电压有效值为U==22V,电表测量的是有效值,故A正确;

B当t=s时,ac两点电压瞬时值为110V,故B错误;

C、滑动变阻器触片向上移,电阻变大,副线圈的电压由匝数和输入电压决定,伏特表的示数不变,安培表示数减小,C错误;

D、单刀双掷开关由a扳向b,匝数比变小,匝数与电压成正比,所以伏特表和安培表的示数均变大,故D错误;

故选:A

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