题目内容

2.如图,有一台小型发电机,其矩形线圈的匝数n=200匝,线圈面积S=0.01m2,线圈电阻r=0.5,磁场的磁感应强度B=$\frac{6\sqrt{2}}{5π}$T时,产生频率f=50Hz的单相正弦交变电流,供电给“220V,2200W”的电器让其正常工作.求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时表达式.
(2)发动机输出端交流电压表的示数;
(3)电阻R的阻值.

分析 (1)根据最大值表达式可求得交流电的最大值,再由起始位置为中性面,表达式为正弦规律;
(2)根据最大值和有效值可求得有效值,再由功率公式可求得电流,由闭合电路欧姆定律可求得电压表的示数;
(3)根据串并联电路的规律可求得电阻R上的电压,再由欧姆定律可求得电阻.

解答 解:(1)发电机产生的感生电动势的最大值:
Em=nBSω=nBS•2πf=200×1.2×$\frac{\sqrt{2}}{π}$×0.01×100π=240$\sqrt{2}$V
感应电动势的瞬时表达式:e=240$\sqrt{2}$sin100πt(V)
(2)电动势有效值E=$\frac{{E}_{m}^{\;}}{\sqrt{2}}$=$\frac{240\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$=240V       
正常工作时的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200}{220}$A=10 A    
由闭合电路欧姆定律可知:
输出端电压表的示数U=E-Ir=240V-10×0.5V=235V 
(3)电阻R上的电压△U=235V-220V=15V 
则线路电阻R=$\frac{△U}{I}$=$\frac{15}{10}$=1.5?  
答:(1)若从线圈处于中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时表达式为e=240$\sqrt{2}$sin100πt(V)
(2)发动机输出端交流电压表的示数为235V
(3)电阻R的阻值为1.5Ω

点评 本题考查交流电的产生以及有效值、最大值的应用,要注意明确求解有效值时要用有效值,明确最大值和有效值的关系应用.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网