如下图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm,线圈每
题型:不详难度:来源:
如下图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm,线圈每分钟转动1500r,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时。 小题1:写出交流感应电动势e的瞬时值表达式; 小题2:若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一阻值为13Ω的用电器,使线圈与外电路组成闭合电路,写出交流感应电流i的瞬时值表达式; 小题3:若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何? |
答案
小题1:e =196cos(50πt)V 小题2:i= 14cos(50πt)A 小题3:e′=196sin(50πt)V i′=14sin(50πt)A |
解析
(1)线圈匝数n=50,磁场的磁感应强度B=0.5T,线圈转动的角速度ω=2πf=2π×rad/s="50π" rad/s, 线圈的面积S=Ld=0.05m2(2分) 所以Em=nBSω=50×0.5×0.05×50πV=196V(1分) 从图示位置计时,有e=Emcosωt=196cos(50πt)V(1分) (2)若r=0.02Ω,则r′=" 50r" = 0.02×50Ω=1.0Ω(1分) R总=" R" + r′=" 13Ω" +1Ω=14Ω(1分) Im=A="14" A(1分) 所以i=Im cosωt= 14cos(50πt)A(1分) (3)若从线圈平面与磁感线垂直的位置开始计时,即从中性面开始计时,感应电动势和电流的瞬时值分别为 e′=196sin(50πt)V(1分),i′=14sin(50πt)A(1分) |
举一反三
如图所示为交流发电机的示意图,矩形线圈的匝数N=50匝,每匝线圈的边长Lab=0.4 m,Lbc=0.2 m,矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,线圈总电阻r=1 Ω,外接电阻R=9 Ω,线圈以n= π/100 r/s的转速在磁场中匀速转动,求:
小题1:若从线框过中性面开始计时,写出回路中的电流随时间变化的关系式. 小题2:交流电流表和交流电压表的读数. 小题3:此交流发电机的总功率和输出功率. 小题4:线圈从图示位置转过θ=90°的过程中通过电阻R的电荷量 |
交流发电机工作时的电动势为e=Emsinωt。若将其电枢的转速提高1倍,其他条件不变,则其电动势变为A.Emsin | B.2Emsin | C.Emsin2ωt | D.2Emsin2ωt. |
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如图所示,不计电阻的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中.线框绕垂直于磁场的轴00’匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈连接着一只“22 V,6 W”灯泡,且灯泡正常发光,电路中熔断器熔断电流为O.3 A,若线框输出电压ME,=66√虿sinl 00t V,下列说法正确的是
A.图示位置线框中产生交变电动势值最大 | B.线框中产生交变电压的频率为100Hz | C.变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 | D.副线圈可接入消耗电功率为30W的用电器 |
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如图所示为一交流发电机的示意图.线圈在匀强磁场中以一定的角速度匀速转动,线圈电阻r=5Ω,负载电阻R=15Ω.当开关断开时,交流电压表的示数为20V,那么电刷ab之间的电压最大值为________V。当K闭合后,交流电压表的示数为________V。 |
如图所示为一正弦式电流的u-t图象,由图可知:该交变电流的频率为__▲__Hz.电压的有效值为__▲__V。 |
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