如图所示,一个长0.2m、宽0.1m、匝数1000匝的矩形金属线圈(电阻不计),在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈两端通过电刷与图示的电路连接,其中电阻R1=50Ω,R2=2Ω,R2与副线圈相连接,理想变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1.求:
(1)从中性面开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式;
(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I;
(1)从中性面开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式;
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更新时间:2018-07-13 11:13:04
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【推荐1】如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100,电阻r=1.0,所围成的矩形的面积S=0.040m2;小灯泡的电阻R=9.0Ω。磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。不计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生的感应电流I的瞬时值表达式;(从0时刻开始,人上往下看顺时针方向为正,=3.14)
(2)小灯泡消耗的电功率。
(1)线圈中产生的感应电流I的瞬时值表达式;(从0时刻开始,人上往下看顺时针方向为正,=3.14)
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【推荐2】如图所示,一小型交流发电机内有匝矩形线圈,线圈面积,线圈电阻,在外力作用下矩形线圈在的匀强磁场中,以恒定角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。从图示位置(线圈平面垂直于磁场)计时。()求:
(1)线圈转动时产生的感应电动势最大值;
(2)电流的瞬时值表达式;
(3)电压表的示数;
(4)线圈转动一周,外力所做的功。
(1)线圈转动时产生的感应电动势最大值;
(2)电流的瞬时值表达式;
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【推荐3】手摇发电机的实物模型如图甲所示,其工作原理可简化为图乙,匀强磁场的磁感应强度大小为T,矩形线圈的总电阻为0.5Ω、匝数为20匝、面积为0.15m2,可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上,副线圈接有规格为“220V、88W”的灯泡,如图丙所示。现在匀速摇动发电机,使灯泡正常发光。已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为1:5,电压表为理想交流电压表,其余电阻均不计。求:
(1)理想交流电压表的示数U1;
(2)手摇发电机匀速转动的角速度ω。
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【推荐1】图1所示的电磁炉可视为一个变压器,炉盘相当于原线圈,锅体既是副线圈又是负载,通过电磁感应产生涡流来加热食物。现将电磁炉看做一个理想变压器,工作原理图简化为图2。已知原、副线圈的匝数比为n,交变电源的电压有效值恒定为U,炉盘中配有定值电阻,阻值为,锅体回路中的电阻相当于负载。
(1)若通过定值电阻的电流为I,求锅体中感应电动势的有效值;
(2)若锅体的等效电阻为R,求炉盘中的电流大小;
(3)更换不同锅体,相当于调节负载电阻,求锅体等效电阻为多大时发热功率最大。
(1)若通过定值电阻的电流为I,求锅体中感应电动势的有效值;
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【推荐2】如图交流发电机电动势的瞬时表达式,内阻不计;理想变压器的输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡均标有“6V,0.25W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计,问
(1)降压变压器初级、次级线圈的匝数比?
(2)发电机的输出功率?
(3)若第20只彩色小灯泡不久就损坏不亮了,则其它23只彩色小灯泡还能正常工作吗?为什么?
(1)降压变压器初级、次级线圈的匝数比?
(2)发电机的输出功率?
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【推荐3】人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能。有条河流,流量,落差,现利用其发电,已知发电机总效率为,输出电压为。现直接将发电机和用户连接,测得安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差2400kW·h(一昼夜是24h)。重力加速度,水的密度,试求:
(1)发电机可输送的功率P;
(2)输电线的电阻r;
(3)若要使输电损失的功率降到输送功率的0.2%,所加的升压变压器原副线圈的匝数比;
(4)实施(3)后若用户端需要的电压是100V,则所加的降压变压器原副线圈的匝数比为多少?
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【推荐1】电磁炉是人们厨房中常见的工具,它因小巧方便广受人们喜爱。它是应用电磁感应原理对食品进行加热,其发热主体就是锅自己。我们可以把电磁炉简化成一个如图乙所示的变压器:炉盘相当于原线圈,锅底既是副线圈又是负载,原、副线圈匝数比为n,通过电磁感应产生涡流来加热食物。不计能量传输时的损耗。电磁炉工作时接入有效值为U的高频振荡电压,炉盘中配有数值为R0的定值电阻,锅体回路中的电阻相当于负载。
(1)若通过匹配电阻R0的电流为I,求锅体中感应的电动势有效值;
(2)若锅体等效电阻为R,求流过匹配电阻R0的电流。
(1)若通过匹配电阻R0的电流为I,求锅体中感应的电动势有效值;
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【推荐2】如图所示为理想变压器,原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈匝,匝,L1是“6V,2W”的小灯泡,L2是额定功率为4W的小灯泡,当接上交流电压时,L1、L2都正常发光,求:
(1)交流电源的输出功率;
(2)原线圈中的电流;
(3)L2的额定电压。
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【推荐3】分析含理想变压器的电路时,可将图1所示电路等效为图2所示电路。已知原、副线圈匝数分别为、,则:
(1)若原线圈电流和两端电压分别为,,则利用算得图2中的值为多少?(答案用、表示)
(2)图1为发电厂向远方供电的电路图,其中电源为一台旋转线圈式单相水力交流发电机,发电机线圈(转子)面积为,共20匝,电阻忽略不计,转子转速为,发电机内永磁体(定子)提供的匀强磁场,远距离输电线总电阻为,理想变压器原副线圈匝数比。要使得图1中消耗的电功率最大,则应为多少欧?此时两端电压为多大?
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