某个小水电站的发电机的正方形线圈边长为50cm,匝数为100匝,线圈电阻为0.2Ω;线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴00′匀速转动,转速为50r/s;电动势的最大值为250
V。(结果有根号或
的可以保留)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/8/2199169224638464/2199438042939392/STEM/963c6c42-ff80-4333-9538-7939586662d8.png?resizew=120)
(1)发电机中匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)若线圈从图示位置开始计时,写出感应电动势随时间变化的函数表达式。
(3)将阻值R=4.8Ω的外电阻接在线圈两端,如图所示,则交流电压表的示数是多大?此时发电机的输出功率为多大?
(4)将该发电机通过升压变压器
升压后向远处输电,如图所示,发电机的输出功率为100kW,输电线的总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器
把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5kW。
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①请你设计水电站升压变压器原、副线圈匝数比和用户降压变压器原、副线圈匝数比
和
(
、
均为理想变压器),以达到控制损失功率的要求(匝数比写成整数之比);
②夏天用电高峰期,常出现电器(例如空调)不能正常使用的情况。这一现象可以通过回答下面的这个问题来加以解释。如图所示是变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压
是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的等效电阻为
。当用电器增加时(即开关k由断开到接通时),图中电流表和电压表的读数如何变化?并简单解释这样变化的原因。
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(1)发电机中匀强磁场的磁感应强度为多大?
(2)若线圈从图示位置开始计时,写出感应电动势随时间变化的函数表达式。
(3)将阻值R=4.8Ω的外电阻接在线圈两端,如图所示,则交流电压表的示数是多大?此时发电机的输出功率为多大?
(4)将该发电机通过升压变压器
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9275bd8ce17fcc4a786510b008414ab0.png)
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①请你设计水电站升压变压器原、副线圈匝数比和用户降压变压器原、副线圈匝数比
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②夏天用电高峰期,常出现电器(例如空调)不能正常使用的情况。这一现象可以通过回答下面的这个问题来加以解释。如图所示是变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
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更新时间:2019-05-08 21:11:03
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,在xOy坐标系内,有一光滑平行导轨,导轨方程为y=±2 m,导轨左端接有阻值R=0.2 Ω的电阻,在一个被x轴与曲线方程y=2sin
xm(0<x<6)所围的空间中存在着匀强磁场、磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度B=0.6 T,垂直于两导轨放置的导体棒ab在两导轨间的电阻r=0.1 Ω,在拉力F的作用下,导体棒ab以v=1 m/s的速度水平向右匀速运动(导体棒ab与两导轨始终接触良好).
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(1)写出电阻R两端的电压的瞬时值表达式.(从导体棒ab经过坐标原点开始计时);
(2)求在导体棒ab拉过磁场区域的过程中拉力F所做的功W.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d88591679796c52024d11c4de641bdb.png)
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(1)写出电阻R两端的电压的瞬时值表达式.(从导体棒ab经过坐标原点开始计时);
(2)求在导体棒ab拉过磁场区域的过程中拉力F所做的功W.
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,匀强磁场的磁感应强度
T,边长
cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻
,线圈绕垂直于磁感线的对称轴
匀速转动,角速度
rad/s,外电路电阻
,求:
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交流电压表的示数;
(5)线圈转动一周外力所做的功;
(6)线圈转过60°角的过程中,通过R的电荷量。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41a22116f50d77caddc35adf2ab5e7d8.png)
(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势;
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(4)交流电压表的示数;
(5)线圈转动一周外力所做的功;
(6)线圈转过60°角的过程中,通过R的电荷量。
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(0.4)
名校
【推荐1】某个小水电站发电机的输出功率为P1=100kW,发电机的电压为U1=250V。通过升压变压器升压后发电向远处输电,输电线的双线总电阻为R=10Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率(即用户得到的功率与发电机发出的功率之比)达到96%,也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算:
(1)画出远距离输电模型图;
(2)升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?
(3)从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失的电压为多少?
(4)两个变压器的匝数比各应等于多少?
(5)如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。
(1)画出远距离输电模型图;
(2)升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?
(3)从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失的电压为多少?
(4)两个变压器的匝数比各应等于多少?
(5)如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。
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(0.4)
名校
【推荐2】某个小水电站发电机的输出功率为P1=100kW,发电机的电压为U1=250V。通过升压变压器升压后发电向远处输电,输电线的双线总电阻为R=10Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率(即用户得到的功率与发电机发出的功率之比)达到96%,也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算:
(1)升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?
(2)从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失的电压为多少?
(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?
(4)如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。
(1)升压变压器输入的电流为多少?输电线上通过的电流是多少?
(2)从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端,输电线损失的电压为多少?
(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?
(4)如果用户增加用电设备(俗称“负载”)从而提高用电功率,而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求,试分析此时输电效率是提高还是减小。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/24/2792854581977088/2793268275363840/STEM/3e238d4c-86c5-40a1-a81d-a07281db9f9e.png?resizew=477)
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