现在家家户户都安装了漏电保护器,有人认为它与保险丝的作用一样,用电器电流大时,它自动跳闸,起到保险丝的作用,只是不熔断。其实不是这样,它的作用与保险丝的作用完全
题型:不详难度:来源:
现在家家户户都安装了漏电保护器,有人认为它与保险丝的作用一样,用电器电流大时,它自动跳闸,起到保险丝的作用,只是不熔断。其实不是这样,它的作用与保险丝的作用完全不一样,它是只管漏电(跑电,与大地相连)而不管短路,当然,当电流大到某一极限值时它也跳闸。漏电保护器是保护人的生命安全的,一旦有人触电,它会立即跳闸,切断电源。它的原理图如图所示。当用电器一端有人触电(或漏电)时,套在闭合铁芯上的线圈就向传感器发出信号,通过自动电路,切断电源。试说明漏电保护器的原理。 |
答案
当用电器正常工作时,穿过闭合铁芯的两根导线的电流在同一时刻总是大小相等、方向相反,所以它们产生的磁场相互抵消,铁芯中的磁通量为零。一旦有人触电(或漏电),两根导线中电流大小就不相等了,这时穿过铁芯中的磁通量就不为零了(发生了变化)。这时绕在铁芯上的线圈中就产生了感应电流,传感器立刻把信号传给自动电路,切断电源,保护了人的生命安全(或发现了漏电),所以它不是保险丝。 说明:这是每个家庭或单位都使用的电器装备,是利用电磁感应原理制成的,构思非常巧妙,我们应从中得到某种启发 |
解析
当用电器正常工作时,穿过闭合铁芯的两根导线的电流在同一时刻总是大小相等、方向相反,所以它们产生的磁场相互抵消,铁芯中的磁通量为零。一旦有人触电(或漏电),两根导线中电流大小就不相等了,这时穿过铁芯中的磁通量就不为零了(发生了变化)。这时绕在铁芯上的线圈中就产生了感应电流,传感器立刻把信号传给自动电路,切断电源,保护了人的生命安全(或发现了漏电),所以它不是保险丝。 说明:这是每个家庭或单位都使用的电器装备,是利用电磁感应原理制成的,构思非常巧妙,我们应从中得到某种启发 |
举一反三
如图甲所示,abcd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角.质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R;整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中.磁场的磁感应强度变化情况如图乙所示,PQ始终静止.关于PQ与ab、cd间摩擦力f在0到t1 s内的变化情况的说法中,有可能正确的是( )
A.f一直增大 | B.f一直减小 | C.f先减小后增大 | D.f先增大后减小 |
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如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右. 在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象(其中U0=BLv).
甲
乙 |
如图甲所示,一个足够长的U形金属管导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为l="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为Fm="1.0" N,ab棒的电阻为R="0.10" Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0="0.50" T.
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小,使其以="0.20" T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动.此时通过ab棒的电流大小和方向如何? (2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力FT的大小随时间t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力FT随时间t变化的FT-t图线. |
在磁感应强度为B=0. 4 T的匀强磁场中放一个半径 50 cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度rad/s逆时针匀速转动。圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为=" 0." 8Ω,外接电阻R=3. 9Ω,如图所示,求: (1)每半根导体棒产生的感应电动势. (2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定)。 |
正方形闭合金属线框,边长为a,质量为m,电阻为R,在竖直平面内以水平初速度在垂直于框面的水平磁场中,运动一段时间后速度恒定为v,运动过程中总有两条边处在竖直方向,即线框不转动,如图所示。已知磁场的磁感应强度在竖直方 向按规律逐渐增大,k为常数。试求水平初速度的大小。 |
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