题目内容

【题目】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匝数n=220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为f=50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度BT。如果用此发电机带动两个标有“220V,11kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端ab与电机之间接一个理想变压器,电路如图。求:

(1)线圈经过图示位置(线圈面与磁场平行)开始计时,写出发电机的输出电压的瞬时值表达式?

(2)变压器原副线圈的匝数比?

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?

【答案】(1)(V)(2)5:1(3)20A

【解析】1)线圈转动产生的电动势最大值为:

故函数关系为:e=Emcosωt=1100cos100πt
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:

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=P=1.1×104W
再根据P=U1 I1
解得:

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