- 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值
- 共644题
一个交流发电机的示意图如图所示,线圈匝数为N,单匝线圈面积为S,磁感应强度为B,在匀强磁场中以一定的角速度匀速转动,线圈总电阻为r,负载电阻为R,当开关K断开时,交流电压表示数为U,求:
(1)ab间电压的最大值是多少?
(2)当开关K闭合后,交流电压表的示数是多少?
(3)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量。
正确答案
解:(1)K断开时,电动势有效值即为U,ab间电压的最大值即为电动势的最大值
=
(2)K闭合后,交流电压表的示数
(3),
=
故
有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,外接电阻=9 Ω,线框绕轴以10π
rad/s的角速度匀速转动,如图,垂直于线
框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.问:
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值是多少?
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.
(4)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
正确答案
解:(1)交变电流电动势最大值为m==10×0.5×0.22×10π V=6.28 V
(2)线框转过60°时,感应电动势=msin60°≈5.44 V
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时值表达式为=msinω=6.28 sin(10
π) V
(4)电动势的有效值=
=4.4 V
电流表的示数为==0.44 A
电压表的示数为==3.96 V
如图所示,矩形线圈abcd面积为0.05m2,匝数为100匝,线圈的电阻忽略不计,在磁感应强度为B=1/π特斯拉的匀强磁场中绕OO'轴以角速度ω=10πrad/s匀速转动,外电路的电阻R=10Ω,试求:
(1)t=0时线圈在图示位置,写出交变电动势瞬时值表达式。
(2)线圈从图示位置转过90°过程中,通过电阻R的电荷量(结果可以用π表示)。
(3)线圈从图示位置转过90°过程中,电阻R上产生的热量。
正确答案
解:(1)
(2)
(3)
如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕轴从图示位置开始匀速转动。已知从图示位置转过
时,线圈中电动势大小为10V,求:
(1)该交变电源电动势的峰值;
(2)该交变电源电动势的有效值;
(3)设线圈电阻为R=1Ω,角速度ω=100rad/s,求线圈由中性面转过过程中通过导线截面的电荷量。
正确答案
解:(1)瞬时电动势表达式
所以Em==
V=20V
(2)E有==
V
(3)=0.2C
如图所示,矩形线圈abcd 在磁感强度B=" 2T" 的匀强磁场中绕轴OO′,以角速度ω="10" rad/s 匀速转动,线圈共10 匝,ab=0.5m,bc= 0.6m,负载电阻R= 40Ω,线圈电阻r=20Ω,求:
(1)线圈中感应电动势的最大值是多少?
(2)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多大?
正确答案
(1)60V(2)V(3)
,
试题分析:(1)依题意得,感应电动势的最大值为:
代入数值得:(V)
(2)线圈在中性面时,感应电动势的瞬时表达式为:
(V)
(3)回路电源电动势的有效值为:
电流表的读数为:
电压表的读数为:
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