题目内容
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？
| ||
| π |
（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？
分析：理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的电流比与电压比均是有效值，电表测量值也是有效值．
解答：解：（1）线圈转动产生的电动势最大值为：Em=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U1=
=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=2.2×104W
再根据P入=U1 I1
解得 I1=
A=20A
答：（1）发电机的输出电压为1100V；
（2）变压器原副线圈的匝数比为5：1；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20A．
| 2 |
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U1=
| Em | ||
|
（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：
| U1 |
| U2 |
| n1 |
| n2 |
得
| n1 |
| n2 |
| 5 |
| 1 |
（3）根据P入=P出=2.2×104W
再根据P入=U1 I1
解得 I1=
| 22000 |
| 1100 |
答：（1）发电机的输出电压为1100V；
（2）变压器原副线圈的匝数比为5：1；
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为20A．
点评：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，其值就是刚才的有效值．
练习册系列答案
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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，电路如图所示。求：
(rad/s)，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度
(T)．为用此发电机所发出交流电使两个标有“220 V，11 kW”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，电路如图所示．求发电机的输出电压、变压器原副线圈的匝数比及与变压器原线圈串联的理想交流电流表的示数．