- 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值
- 共644题
如图所示,匝数为100、边长为 0.2 m的正方形线圈,在磁感应强度为2 T的匀强磁场中,从中性面开始以10π rad/s的角速度绕OO′轴匀速转动.若线圈自身电阻为2 Ω,负载电阻R="6" Ω,π2≈10,则开始转动 s内在电阻R上产生的热量为多少焦耳?
正确答案
150 J
电动势最大值为
Em=NBSω=100×2×0.2×0.2×10π V=80π V
有效值为:
E=Em/=40π V
电流有效值为:
I==5π A
故产生的热量为Q=I2Rt="150" J.
如图所示,匀强磁场B=0.50 T,矩形线圈的匝数N=100,边长Lab="0.20" m,Lbc="0.10" m,以3 000 r/min的转速匀速转动,在线圈平面通过中性面时开始计时,试求:
(1)交变电动势的瞬时值表达式;
(2)若线圈总电阻为2 Ω,线圈外接电阻为8 Ω,写出交变电流的瞬时值表达式;
(3)线圈由图示位置转过的过程中,交变电动势的平均值.
正确答案
(1)e="314sin314t" V (2)e="31.4sin314t" A (3)200 V
(1)线圈的角速度:ω="2πn=314" rad/s
线圈电动势的最大值Em="NBSω=314" V
所以电动势的瞬时值表达式:e="314sin314t" V.
(2)Im=="31.4" A
所以电流的瞬时值表达式:e="31.4sin314t" A.
(3)=="4NBSn=200" V.
矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm;
(2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势e的大小;
(3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。
正确答案
(1)0.02Wb(2)100 V(3)5.4×104 J
(1)穿过线圈平面的最大磁通量 Φm=BS=Bl1 l2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb (3分)
(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为
e=Em=NBSω=NB l1 l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100 V (3分)
(3)电动势的有效值为 E= =100V (2分)
电流有效值为 I= = A="10" A (2分)
电阻R上产生的热量为 Q=I2Rt=102×9×60 J =5.4×104 J (2分)
一只氖管的起辉电压(达到或超过起辉电压后氖管会发光)与交变电压V的有效值相等,若将这交变电压接到氖管的两极,在一个周期内,氖管的发光时间为
正确答案
0.01
试题分析:电压瞬时值超过氖管的启辉电压时,氖管会发光,根据数学正弦曲线关系,交变电压一个周期内有半个周期电流瞬时值大于有效值,根据交变电流瞬时值公式V,电流周期0.02s,则发光周期为0.01s。
点评:交变电流类的题目要结合数学三角函数知识,瞬时值、有效值要搞清楚不要混淆。
如图所示为一交变电流随时间变化的图象,则此交变电流的有效值为
正确答案
6A
可求出I=6A
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