(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀
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(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀
题型:不详
难度:
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(9分)图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E
m
=nBSω;
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;
(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
答案
(1)见解析 (2)
(3)
解析
(1)设线圈ab边的边长
,bc边的边长
。当线圈平面与磁场方向平行时,线圈中的感应电动势最大。 (1分)
设此时ab边的线速度为v,则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为
cd边产生的感应电动势为
n匝线圈产生的总感应电动势为
(1分)
由于
有
(1分)
(2)线圈中的感应电动势有效值为:
(1分)
电路中电流的有效值
(2分)
即电流表的示数为
(3)线圈转动的周期 T=
,线圈转动N周的时间
(1分)
依据焦耳定律,发电机线圈产生的焦耳热
(1分)
解得
(1分)
举一反三
电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐增大的过程中,下面说法中正确的是( )
A.电源的输出电流一定逐渐变大
B.电源的输出电压一定逐渐变大
C.电源的输出功率一定逐渐变大
D.电源内部消耗的功率一定逐渐变大
题型:不详
难度:
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如图所示,电阻R
1
=8Ω,电动机绕组电阻R
0
=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,电动机刚好正常工作。若电源的电动势为6V。求:
(1)电源内阻r;
(2)当电键K闭合时,电动机正常工作的电压和功率;
(2)电动机正常工作时输出的机械功率。
题型:不详
难度:
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对于连入电路的不同灯泡而言,亮度大的灯泡是( )
A.通过的电流大的灯泡
B.两端电压大的灯泡
C.电阻值大的灯泡
D.消耗功率大的灯泡
题型:不详
难度:
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如图所示,电路中电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻的阻值为R0且R0<r,变阻器的全阻值为R,关于各部分的功率,有关说法正确的是( )
A.当R=R0+r,R上消耗的功率达到最大值;
B.当R=0,R0上消耗的功率达到最大值;
C.当R0=R+r,R0上消耗的功率达到最大值;
D.当R+R0=r,电源的输出功率达到最大值;
题型:不详
难度:
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(11分)如图所示的电路中,R
1
=1Ω,R
2
=6Ω,电源内阻r=1Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3A,铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作,求:
(1)流过R
2
上的电流为多少?
(2)电源电动势为多少?
(3)若电动机线圈电阻为,电动机输出功率为多少?
题型:不详
难度:
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