交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO"匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈
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交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO"匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈
题型:专项题
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交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO"匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m
2
,线圈转动的频率为50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=
T。为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图。求:
(1)发电机的输出电压为多少?
(2)变压器原副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?
答案
解:(1)线圈转动产生的电动势最大值为:E
m
=NBSω=1100
V
由于线圈内阻不计,则输出电压就等于电动势,得输出电压的有效值为U
1
=
=1100 V
(2)由于电动机的额定电压为220V,所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得:
得
(3)根据P
入
=P
出
=2.2×10
4
W
再根据P
入
=U
1
I
1
解得I
1
=20A
举一反三
如图所示,一理想变压器原副线圈匝数之比为4:1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是
[ ]
A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为
B.若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半
C.若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D.若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍
题型:专项题
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如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n
1
=1 000匝,副线圈匝数n
2
=200匝,电阻R=88 Ω,原线圈接入一电压u=
sin(100πt)V的交流电源,电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,则
[ ]
A.t=1 s的时刻,电压表的示数为0
B.电流表的示数为2.5A
C.变压器的输入电功率为22 W
D.副线圈交变电流的频率是100π Hz
题型:专项题
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如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为
,则
[ ]
A.当
时,c、d间的电压瞬时值为110V
B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V
C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小
题型:专项题
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用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如图所示的模型,即理想变压器原线圈电压稳定,副线圈上通过输电线连接两只相同的灯泡L
1
和L
2
,输电线的等效电阻为R,当开关S闭合时
[ ]
A.通过L
1
的电流减小
B.R两端的电压增大
C.副线圈输出电压减小
D.副线圈输出功率减小
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如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n。原线圈接电压为u=U
0
sinωt的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m 的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是
[ ]
A.电动机两端电压为IR
B.原线圈中的电流为nI
C.电动机消耗的电功率为
D.重物匀速上升的速度为
题型:专项题
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