如圖所示為交流發(fā)電機的示意圖，矩形線圈的匝數(shù)N＝50匝，每匝線圈的邊長Lab＝0.4 m，Lbc＝0.2 m，矩形線圈所在處的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.2 T，線圈總電阻r＝1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，線圈以n＝ π/100  r/s的轉(zhuǎn)速在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，求：

1.若從線框過中性面開始計時，寫出回路中的電流隨時間變化的關(guān)系式．

2.交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)．

3.此交流發(fā)電機的總功率和輸出功率．

4.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過θ＝90°的過程中通過電阻R的電荷量

 

 

1.160V

2.11.3A  102V

3.1152W

4.0.08C

解析:（1）感應(yīng)電動勢的最大值EM=NBLabLcdω=160V

（2）因為從中性面開始計時，線圈中的電動勢為e= nBsωsinωt，

故回路的總電流i=e/(R+r)=16sin200t  A

（3）此時電流表的示數(shù)為

電壓表讀數(shù)：U＝IR＝11.3×9 V≈102 V

   

（4）求交流發(fā)電機的功率要用有效值。

 

P總=EI=1280W

P出=UI=1152W

(5)設(shè)線圈轉(zhuǎn)過θ＝90°用時間Δt，

      則這段時間內(nèi)線圈的平均感應(yīng)電動勢：

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為0.1m和0.2m，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以
25
2
π
r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接、求
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式
（2）電阻R上所消耗的電功率是多少
（3）如果保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功；
（4）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過π/3的過程中，通過外電阻R的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 25cm和40cm，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強度B=1/π T的勻強磁場中繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向垂直，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接，求：
（1）電壓表和電流表示數(shù)
（2）整個電路每分鐘產(chǎn)生的熱量
（3）從計時開始，0.05s內(nèi)流過電阻R的電量
（4）如果把電流表換成二極管（單向?qū)щ姡赫螂娮铻?，反向電阻∞）請畫出電阻R兩端電壓隨時間變化的uR-t圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 10cm和20cm，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以50
2
 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接．求電鍵S合上后，
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式
（2）電壓表和電流表示數(shù)；
（3）電阻R上所消耗的電功率是多少？
（4）如保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功；
（5）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過
π
3
的過程中，通過外電阻R的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導(dǎo)體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)、電刷保持與外電路的連接．關(guān)于其工作原理，下列說法中正確的是（　�。�
A、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，線圈中的感應(yīng)電動勢為零B、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過線圈的磁通量變化率最大C、線圈平面轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)，線圈中的感應(yīng)電流方向改變一次D、當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的瞬間，線圈中的感應(yīng)電流為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以50
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rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈和電阻R=20Ω相接，求：
（1）S斷開時，電壓表示數(shù)；
（2）S閉合時，電流表示數(shù)；
（3）發(fā)電機正常工作時，R上所消耗的電功率是多少？
（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過900的過程中通過電阻R的電量為多少？

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