科目: 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)交流發(fā)電機(jī)的端電壓是220伏,輸出功率為4400瓦,輸電導(dǎo)線總電阻為2歐。試求:①用戶得到的電壓和功率各多大?輸電損失功率多大?②若發(fā)電機(jī)輸出端用1:10的升壓變壓器升壓后,經(jīng)同樣輸電導(dǎo)線輸送,再用10:1的降壓變壓器降壓后供給用戶,則用戶得到的電壓和功率又多大?
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如圖所示是一種自行車上照明用的車頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端裝有一對(duì)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極,另一端裝有摩擦小輪.電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上,自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈中產(chǎn)生正弦交變電流,給車頭燈供電.![]()
已知自行車車輪半徑r=35 cm,摩擦小輪半徑r0=1.00 cm.線圈有n=800匝,線圈框橫截面積S=20 cm2,總電阻R1=40 Ω.旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010 T,車頭燈電阻R2=10 Ω.當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=8 rad/s時(shí).求:
(1)發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.
(2)車頭燈中電流的有效值.
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如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“π”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng),已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
T,線框的CD邊長(zhǎng)為20 cm,CE、DF長(zhǎng)均為10 cm,轉(zhuǎn)速為50 r/s.若從圖示位置開始計(jì)時(shí):![]()
(1)寫出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(2)在e-t坐標(biāo)系中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像.
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圓形線圈共100匝,半徑為r=0.1 m,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞過直徑的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω=
rad/s,電阻為R=10 Ω,求:![]()
(1)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),線圈中的感應(yīng)電流為多大?
(2)寫出線圈中電流的表達(dá)式(磁場(chǎng)方向如圖所示,B=0.1 T,以圖示位置為t=0時(shí)刻).
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有一正弦交流電源,電壓有效值U=120 V,頻率為f=50 Hz,向一霓虹燈供電,若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60
V,試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi),霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長(zhǎng).為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象?![]()
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交變電流電壓表達(dá)式為u=20sin(314t) V,求這個(gè)交變電壓的最大值Um、有效值U、周期T、頻率f.畫出交變電流的電壓u-t圖像.
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(10分)某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20 kW,輸電線總電阻是6 Ω。
(1)若采用400 V輸電,求輸電線路損耗的功率。
(2)若改用4 000 V高壓輸電,用戶端利用n1:n2=20:1的變壓器降壓,求用戶得到的電壓。
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(10分)一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R.
(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大?
(2)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?
(3)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng),其他能量損失不計(jì),線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做多少功?
(4)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少?![]()
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(10分)如圖所示,abcd為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈,其面積為S,匝數(shù)為n,線圈電阻為r,外電阻為R。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為
。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表,求:![]()
(1)此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值
;
(2)若從圖示位置開始計(jì)時(shí),寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式;
(3)交流電壓表和交流電流表的示數(shù);
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