- 交变电流的产生
- 共278题
如图是一个正弦交变电流的电压u随时间t的变化图象,根据图象可知此交变电流的频率为 _Hz,电压的最大值为_______V, 有效值为 V
正确答案
50 220 220
从图中可知该交流电的周期为T=0.02s,根据公式可得f=50Hz。该交流电的最大电压为
,根据公式
可得该交流电的有效电压为U=220V
如图17-2-10所示,一交流发电机线圈共50匝,ab="0.2" m,bc="0.1" m,总电阻为10 Ω,在B="0.5" T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动,外电路中接有R为40 Ω的电阻.当线圈转过1/4周期时,求:
图17-2-10
(1)电流表的读数;
(2)电压表的读数;
(3)这段时间内通过外电阻R的电荷量q;
(4)在外电阻R上产生的焦耳热Q.
正确答案
(1)电流表读数为4.4 A (2)电压表读数为176 V (3)q="0.01" C (4)Q="1.94" J
有效值是表示交变电流热效应的物理量,电功、热量、电表的示数均由有效值来确定,而对正弦交流电的有效值来说是由其与峰值的关系来确定的,即E=,U=
Um,I=
Im,而Em=nBSω.而非正弦交流的有效值则由其产生的热效应来计算.
平均值=
在交变电流中的主要作用就是计算电荷量.
如图17-1-19所示,正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动,转动次数n="120" min-1.若已知ab=bc="20" cm,匝数=20,磁感应强度B="0.2" T,求:
图17-1-19
(1)转动中最大电动势位置;
(2)从图示位置转过90°过程中的平均电动势;
(3)设线圈是闭合的,总电阻R="10" Ω,线圈转动过程中受到的最大电磁力矩及位置.
正确答案
(1)2.01V与最大电动势所对应的线圈位置如图中所示,即垂直中性面的位置.
(21.28 V.
(3)0.032 N·m.
平均电动势由法拉第电磁感应定律求解,最大磁力矩对应着感应电流的最大位置.
(1)N匝线圈转动中的最大电动势为εm=NBSω
式中ω=2πf=2π×rad/s="4" rad/s
代入各已知数据得:εm=20×0.2×0.2×0.2×4πV=2.01V
与最大电动势所对应的线圈位置如图中所示,即垂直中性面的位置.
(2)图示位置转过90°过程中,线圈中发生的磁通量变化ΔΦ=BS,历时,由法拉第电磁感应定律得平均电动势
4×20×0.2×0.2×0.2×2 V="1.28" V.
(3)线圈转动时产生感应电动势,激起感应电流,使线圈受到一个与外力矩方向相反的磁力矩M=NBIS,它也是一个随时间变化的量,最大磁力矩对应于感应电动势(或感应电流)有最大值的位置,其值为Mm=NBImS=NB
S="0.032" N·m.
在匀强磁场中有一线圈,磁感应强度与线圈平面的夹角为α,已知穿过这个线圈的磁通量为Φ,线圈的面积为S,这个磁场的磁感应强度为 。
正确答案
穿过线圈的磁通量,所以这个磁场的磁感应强度为
故答案为:
测电笔上的氖管,当两端电压达到86.7 V时即开始发光,低于该电压则熄灭.把氖管接在电压为71 V、50 Hz的正弦交流电上,每秒闪光__________次.
正确答案
100
Um=×71 V="100" V>86.7 V
所以在一个周期的时间内应有两次发光.1秒钟内有50个周期,所以发光100次.
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