- 交流发电机
- 共184题
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=10rad/s 匀速转动,线圈共10 匝,ab=0.5m,bc=0.6m,负载电阻R=40Ω,每圈线圈电阻r=2Ω,求:
(1)外接电压表的示数是多少?
(2)若线圈从图示位置开始转动了90°,则通过R电荷量为多少?这个过程中R生了多少热?
正确答案
解:(1)依题意得,感应电动势的最大值为:Em=nBsω=2×10×10×0.5×0.6=60(V)
回路电源电动势的有效值为:
电流的有效值为:
电压表的读数为:
(2)通过R电荷量
而 ,
,
时间
解得:
根据焦耳定律得:Q=I2Rt==π(J)
答:(1)外接电压表的示数是V;
(2)若线圈从图示位置开始转动了90°,则通过R电荷量为0.1C,这个过程中R生了πJ的热量.
解析
解:(1)依题意得,感应电动势的最大值为:Em=nBsω=2×10×10×0.5×0.6=60(V)
回路电源电动势的有效值为:
电流的有效值为:
电压表的读数为:
(2)通过R电荷量
而 ,
,
时间
解得:
根据焦耳定律得:Q=I2Rt==π(J)
答:(1)外接电压表的示数是V;
(2)若线圈从图示位置开始转动了90°,则通过R电荷量为0.1C,这个过程中R生了πJ的热量.
一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为10Ω,现外接一只电阻为40Ω的灯泡,如图乙所示,则( )
正确答案
解析
解:由甲图知电压峰值为220V,周期0.02s,所以有效值为220V,角速度ω=
=100π.
A、电压表测的是路端电压U=×220=179V,故A错误;
B、交流电的频率为50Hz,每一周期电流改变两次,所以每秒改变100次,B错误;
C、角速度ω==100π,故周期T=
;
在t=0.01s时,感应电动势为零,故线圈处于中性面位置,磁通量最大,故C正确;
D、发电机线圈在0~0.01s内产生的平均感应电动势为:
①
感应电动势的最大值为:
②
联立①②解得:
,故D正确;
故选:CD.
(2015秋•唐山校级期末)如图表示一交流电的电流随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、由图可知周期T=0.02S,则f==50Hz,则A正确,B错误
C、D、解:将交流与直流通过阻值都为R的电阻,
设直流电流为I,则根据有效值的定义有:
=I2RT
解得:I=5A 则C正确,D错误
故选:AC
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω.试求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值;交变电压表的示数;感应电动势的瞬时值表达式
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量;
(3)线圈转动一周线框上产生的焦耳热为多少?
正确答案
解:(1)感应电动势的最大值为 Em=nBωS=100×0.5×2π×(0.1)2 V=3.14 V
电压表示数为外电路电压的有效值,为 U=E=
=
V=1.78V
感应电动势的瞬时值表达式 e=Emcosωt=3.14cos2πt V
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量 q=△t
又 =
,
=n
联立得:q=n=100×
=0.1C
(3)转动一周所做的功等于电流产生的热量:W=Q=rT=0.99J
答:
(1)转动过程中感应电动势的最大值是3.14V;交变电压表的示数是1.78V;感应电动势的瞬时值表达式是 e=3.14cos2πt V.
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量是0.1C;
(3)线圈转动一周线框上产生的焦耳热为0.99J.
解析
解:(1)感应电动势的最大值为 Em=nBωS=100×0.5×2π×(0.1)2 V=3.14 V
电压表示数为外电路电压的有效值,为 U=E=
=
V=1.78V
感应电动势的瞬时值表达式 e=Emcosωt=3.14cos2πt V
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量 q=△t
又 =
,
=n
联立得:q=n=100×
=0.1C
(3)转动一周所做的功等于电流产生的热量:W=Q=rT=0.99J
答:
(1)转动过程中感应电动势的最大值是3.14V;交变电压表的示数是1.78V;感应电动势的瞬时值表达式是 e=3.14cos2πt V.
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量是0.1C;
(3)线圈转动一周线框上产生的焦耳热为0.99J.
某发电机输出的交变电流i=20
sin100πt,其图象如图所示.则可确定该交变电流的电流有效值为______A.
正确答案
20
解析
解:交变电流i=20sin100πt,由正弦交流电的有效值与最大值的关系可知,有效值:I=
=
=20A.
故答案为:20.
扫码查看完整答案与解析