如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,转动周期为6.28×10-2s,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,面积S=0.1m2。线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。磁场的磁感应强度为0.2T。(π取3.14)求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)写出从图示位置开始计时,通过R的电流瞬时表达式;
(3)电路中交流电压表的示数。
(4)线圈转动1分钟电阻R上产生的热。
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)写出从图示位置开始计时,通过R的电流瞬时表达式;
(3)电路中交流电压表的示数。
(4)线圈转动1分钟电阻R上产生的热。
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更新时间:2020-06-04 12:31:56
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【推荐1】一矩形线圈abcd的匝数N=100匝,电阻不计,矩形线圈与定值电阻R及理想电流表、电压表构成如图所示的电路。矩形线圈在匀强磁场中绕轴
匀速转动,转速n=3000r/min,转轴
垂直于磁场方向,定值电阻R=10Ω,其余电阻不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,已知电流表的示数为1.5A。
(1)写出矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转动1分钟,电路中产生的总热量。
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(1)写出矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转动1分钟,电路中产生的总热量。
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【推荐2】如图所示,矩形线圈的匝数N=100匝,线圈为边长
的正方形,线圈内阻
,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度
匀速转动,外电路电阻
,(不计转动中的一切摩擦),求:
(1)从图示位置开始计时e的瞬时值表达式;
(2)在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。
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(1)从图示位置开始计时e的瞬时值表达式;
(2)在线圈由图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。
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【推荐3】图(a)所示为某品牌的共享单车,单车的内部有一个小型发电机,通过骑行者的骑行踩踏,不断地给单车里的蓄电池充电,蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图(b)所示,矩形线圈
的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,线圈处于磁感应强度大小为
的匀强磁场中,在外力作用下线圈以角速度
绕与磁场方向垂直的固定对称轴
逆时针(沿
方向观察)匀速转动,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为R的电阻连接,不计交流电流表的内阻。图示时刻记为
,不计一切摩擦,求:
(1)
时流过电阻R的电流方向;
(2)从
时刻开始计时,线圈中产生的瞬时电动势e的表达式;
(3)外力驱动线圈转动一周所做的功。
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(1)
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(2)从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
(3)外力驱动线圈转动一周所做的功。
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【推荐1】如图所示,有一台小型发电机,其矩形线圈的匝数n=200匝,线圈面积S=0.01m2,线圈电阻r=0.5Ω,磁场的磁感应强度
时,产生频率f=50Hz的单相正弦交变电流,供电给“220V 2200W”的电器让其正常工作.求:
(1)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表达式;
(2)发动机输出端交流电压表的示数;
(3)电阻R的阻值。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/27/1674607231082496/1677878634315776/STEM/2dbb0533-619f-4053-a9d8-6c16a589ab47.png?resizew=99)
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(1)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表达式;
(2)发动机输出端交流电压表的示数;
(3)电阻R的阻值。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/4/27/1674607231082496/1677878634315776/STEM/2dbb0533-619f-4053-a9d8-6c16a589ab47.png?resizew=99)
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【推荐2】某矩形线圈,切割磁感线的边长ab=40cm,宽ad=20cm,共50匝,在磁感强度为0.5T的匀强磁场中以300r/min,绕中心轴OO´匀速转动,如图所示。
(1)求出电动势的最大值。
(2)若t=0时线圈恰在图中位置,写出感应电动势的瞬时表达式,并求出当t=0.025s时感应电动势的瞬时值。
(3)从图示位置转动90°过程中的平均感应电动势值又是多少?
(1)求出电动势的最大值。
(2)若t=0时线圈恰在图中位置,写出感应电动势的瞬时表达式,并求出当t=0.025s时感应电动势的瞬时值。
(3)从图示位置转动90°过程中的平均感应电动势值又是多少?
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【推荐1】电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如图所示的31个同心导电圆环,各圆环之间彼此绝缘,导电圆环所用材料单位长度的电阻为R0 = 0.125π(Ω/m)。从中心向外第n个同心圆环的半径rn =
(cm),式中n = 1、2…31。电磁炉工作时产生垂直于锅底方向的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为
= 100π
sinωt(T/s)。(为了方便计算取π2 = 10)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/19/1630042630414336/1630042630725632/STEM/4e98eee074ce4954ab1e16f2e1904159.png?resizew=146)
(1)半径为r1(n = 1)的圆环中感应电动势最大值为多少伏?
(2)半径为r1(n = 1)的圆环中感应电流的有效值为多少安?
(3)各导电圆环总的发热功率为多少瓦?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb7dfa0912ae72d57de811ab7a8d3dfb.png)
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(1)半径为r1(n = 1)的圆环中感应电动势最大值为多少伏?
(2)半径为r1(n = 1)的圆环中感应电流的有效值为多少安?
(3)各导电圆环总的发热功率为多少瓦?
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【推荐2】如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,图示位置矩形线圈平行于磁感线,其矩形线圈的长度
,宽度
,共有
匝,总电阻
,可绕与磁场方向垂直的对称轴
转动。线圈处于磁感应强度
的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡,当线圈以角速度
匀速转动时,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)转到图示位置时线圈中的电流;
(2)线圈从图示位置转过
过程中流过灯泡的电量。
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(1)转到图示位置时线圈中的电流;
(2)线圈从图示位置转过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c02b54dc6b3e1bb6544f47d4c8743fcf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/7/6fbfabfc-6310-4d6f-abff-45f0096b0ae9.png?resizew=242)
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【推荐3】如图所示为一个小型交流发电机的示意图,其线框ABCD匝数n=100匝,面积为S=0.02m2,总电阻r=10Ω,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=
T,矩形线框通过滑环与理想变压器相连,副线圈与电阻相接,电表均为理想电表,电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时,求:
(1)线框中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电流表的示数;
(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,电阻R的阻值及消耗的电功率。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf298f00799cbf34b4db26f5f63af92f.png)
(1)线框中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电流表的示数;
(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,电阻R的阻值及消耗的电功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/14/2958127273959424/2958633814630400/STEM/51e88238-b983-496a-9679-d8654fe20a75.png?resizew=307)
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