交流发电机
共184题

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交流发电机
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题型：填空题

填空题

如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈的电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中

（1）电阻R所产生的焦耳热为______；

（2）通过电阻R的电荷量为q=______．

正确答案

解析

解：（1）由题意可知，交流电的最大值Em=NBSω；

则有效值为；E=；

R两端的电压U==；

产生的焦耳热为Q==

（2）转过90°时磁通量的变化量为：△Φ=BS；

则由法拉第电磁感应定律可知：

则电量q==；

故答案为：（1）　（2）．

题型：填空题

填空题

如图，为一正弦式交流电的U-t图象，由图可知：该交变电流的周期为______s，电压的最大值为______V，电压的有效值为______V．

正确答案

0.02

100

解析

解：由图象可知，周期为T=0.02s，

电压的最大值为100V，电压的有效值为V．

故答案为：0.02s；100；50．

题型：单选题

单选题

如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为0.02s，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈总电阻为2Ω，匝数为100匝．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，t=s时线圈中感应电流为1A．那么（　　）

A线圈中感应电流的有效值为2A

B线圈运动一周产生的焦耳热为0.16J

Ct=s时穿过线圈磁通量的变化率为0.02Wb/s

D线圈中的感应电动势瞬时值表达式e=4sin100πt（V）

正确答案

解析

解：A、从垂直中性面开始其瞬时表达式为：i=Imcosθ，则电流的最大值为：Im=，电流有效值为：I=，线圈消耗的电功为：P=I2rT=2×2×0.02=0.08J，故AB错误．

C、感应电动势最大值为：Em=Imr=2×2V=4V，任意时刻线圈中的感应电动势为：e=4cost=4cos100πt（V），

当t=s时，e=2V，而，

解得：Wb/s，故C正确，D错误．

故选：C

题型：简答题

简答题

如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，求：

（1）闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式；

（2）线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为；

（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为．

正确答案

解：（1）只有一半磁场，则感应电动势的最大值为，

又因线圈从中性面开始计时，则有：瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt；

（2）根据电量表达式q=It==；

（3）根据焦耳定律，则有一个周期内电阻R产生热量，Q=I2RT==；

答：（1）闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt；

（2）线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=；

（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=．

解析

解：（1）只有一半磁场，则感应电动势的最大值为，

又因线圈从中性面开始计时，则有：瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt；

（2）根据电量表达式q=It==；

（3）根据焦耳定律，则有一个周期内电阻R产生热量，Q=I2RT==；

答：（1）闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BL2ωsinωt；

（2）线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=；

（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=．

题型：填空题

填空题

（2016•徐州模拟）我国照明电路使用的正弦交变电流，其电压的有效值为220V，则电压的峰值为______V．

正确答案

解析

解：我国日常生活中照明用的交流电，电压的有效值是220V，最大值与有效值关系是倍，故峰值为220V

故答案为：220

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