- 交变电流的产生
- 共278题
如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n匝的矩形线圈，边长
（1）电路中伏特表的示数；
（2）线圈每转动一周，外力所做的功。
正确答案
（1）
：（1）电路中产生的感应电动势
有效值
电阻两端的电压
即为电路中伏特表的示数。
（2）由能量守恒可得，外力在一个周期内做的功就等于电的功：
如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：
(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.
正确答案
(1) 
试题分析：(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ＝BS，线圈转过90°的时间为
(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值Em的关系是
电阻R上产生的焦耳热为
点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．
如图线圈的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为r =" 1" Ω，外接电阻R =" 9" Ω，匀强磁场的磁感应强度B =
（1）若线圈从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过90°角的过程中，电阻R上产生的热量为多少？
（4）由图示位置转过180°角的过程中，流经电阻R上的电量为多少？
正确答案
（1）
试题分析：1）
感应电动势瞬时表达式：
2）
3）
点评：本题涉及交流电压与交流电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值；对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．
（15分）如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。求：
（1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；
（2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量：
（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。
正确答案
（1）
⑴由图得 
则电流
⑵Em=BSω （1分）
Em=6
ω=100π （1分）
⑶
本题考查交流电的形成和有效值，由图像可直接读出电压的峰值和周期，求出角速度之后根据瞬时值表达式求解，根据峰值Em=NBSw,磁通量最大值等于BS可求得最大的磁通量，由有效值和峰值关系可求得有效电压，再由焦耳热公式求解
(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图，电枢的电阻r=5Ω，灯泡电阻R=95Ω，图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。
（1）线圈产生的电动势在什么位置为零？在什么位置最大？
（2）电动势的峰值、周期和频率各多少？
（3）写出电流的瞬时值的表达式？
（4）电压表和电流表的读数各是多少？
正确答案
（1）线圈平面与中性面重合位置电动势为零，与中性面垂直位置电动势最大。
（2）电动势峰值311V,周期0.02s,频率50HZ。
（3）i=3.11sin100πt A。
（4）209V 2.2A。
（1）线圈平面与中性面重合位置电动势为零，与中性面垂直位置电动势最大。
（2）电动势峰值311V,周期0.02s,频率50HZ。
（3）i=3.11sin100πt A。
（4）209V 2.2A。
本题考查交变电流的产生和瞬时值表达式、有效值的公式应用，在中性面时感应电动势最大，由图像直接读出峰值、周期
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