例1、线圈的转速和匝数同时增加一倍,则Um增加4倍,线圈的转速增加一倍,则ω为原来的两倍。答案为B。
点拨:此题是一个基础题,考查的是对电压流表示式为的理解,最好亲自动手推导公式,才有利于公式的记忆。
1.1、C 1.2、B 2.1、BC 2.2、B 3.1、(1)rad/s f=5HZ v=5m/s;(2)V V; (3) V V; (4)J。
4.1、A 4.2、BC
例2、解析:此题所给交流正负半周的最大值不相同,许多同学对交流电有效值的意义理解不深,只知道机械地套用正弦交流电的最大值是有效值的倍的关系,直接得出有效值,而对此题由于正负半周最大值不同,就无从下手。应该注意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的,再根据有效值的定义,选择一个周期的时间,利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相同,从焦耳定律求得。
IR·T=I1R·+ I2R·
即I =( · +( ) ·解得 I=A
点拨:此题是一个简单计算题,主要是考查对交变电流中最大值的有效值的关系的理解。
例3、 解析:(1)注意到图17-5示位置磁感线与线圈平面平行,瞬时值表达式应为余弦函数,先出最大值和角频率。
ω=2πn=100πrad/s
ε=BSω=×0.2×0.1×100π=10(V)
所以电动势瞬时表达式应为e=10cos100πt(V)。
(2)小灯泡是纯电阻电路,其电阻为R=首先求出交流电动势有效值ε==10(V)此后即可看成
恒定电流电路,如图15-5 所示,显然由于R=r,=5v,小于额定电压,不能正常发光。其实际功率是p==8.3(w)
点拨:此题是一个综合计算题,考查的是电动势的最大值和有效值之间关系,应该多加强这方面的练习,以熟悉此计算公式。
例4、解析:此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解,即得出IA=0.5I0就错了。应该注意到变压器副线圈有多组,电流反比关系不成立,但电压与匝数成正比的关系还是成立的,应先根据这一关系求出C组线圈电压,再根据R相等的条件求出C组电流,由和,得IC=0.5I0 .此后利用关系式
nA IA=nBnB +nCnC
即 4IA=2I0+1×0.5I0 得IA=0.625I0
点拨:此题为一个简单计算题。考查的是对变压器工作规律的一个理解。
1.交变电流产生
(二)、正弦交流的产生及变化规律。
(1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。
(2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。
(3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBSωsinωt 。用ε表示峰值NBSω则e=εsin
例1、交流发电机在工作时产生的电压流表示式为u?Umsin?t,保持其他条件不变,使该
线圈的转速和匝数同时增加一倍,则此时电压流的变化规律变为( ) A.2Umsin2?t
B.4Umsin2?t
C.2Umsin?t
D.Umsin?t
1.1、关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确的是
( )
A.线圈每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电
动势方向不变
B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C.线圈每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
1.2、如图17-3所示,矩形线圈ACDE放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈以相同的角速
度,分别绕MN、PQ、AC、AE轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为E1、E2、如下说法中正确的是( ) A.此交流电的频率是100Hz
B.t=0时线圈平面恰与中性面重合
C.如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W”的灯泡正常发光 D.用交流电压表测量的读数为220
2V
2.2、一个电热器接在10V的直流电源上,在ts内产生的焦耳热为Q,今将该电热器接在一交流电源上,它在2ts内产生的焦耳热为Q,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )
A.最大值是102V,有效值是10V
B.最大值是10V,有效值是52V
C有效值是3.1共50OO(1(2)若t=0时线圈恰在中性面位置,写出感应电动势的瞬时表达式,求出当t=0.025s时感应电动势的瞬时值.
O?
图17-6
(3)感应电动势的有效值多少?从图示位置转动900(4)若线圈的电阻为10Ω例4、如图17-7所示,理想变压器铁芯上绕有A、B、C匝数比为nA:nB:nC=4:2:1,在线圈B和CR,当线圈A与交流电源连通时,交流电流表A2的示数为I0的读数为_______________I0 。
解析:此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解,B
A
了。应该注意到变压器副线圈有多组,电流反比关系不成立,但电压与匝数成正比的关系还是成立的,应先根据这一关系求出C组线圈电压,再根据R相等的条件求出C组电流,由
UCUB
?nCnB
和Ic?
UcR
,得IC=0.5I0 .此后利用关系式
nA IA=nBnB +nCnC
即 4IA=2I0+1×0.5I0 得IA=0.625I0
4.1和
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