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(12分)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=0.01 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T。将此发电机所发出交流电直接输送给某用户,又获悉此发电机的输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω.电路如图所示,求:

 (1)从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

 (2)电动机输出电压的有效值U0

(3)用户得到的电压U1和功率P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

解:(1)由题意知:e=Emcoswt=311cos314t    …………………  2分

(2)输出电压的有效值据U0==220 V.         ………………… 2分

 (3)根据PU0I0,解得I0=200 A.            …………………  2分

线路损失电压为UR′=I1R=200×0.2 V=40 V     …………………  2分

用户得到的电压

U′=U0UR′=220V-40 V=180 V    …………………  2分

用户得到的功率为P′=I0U′=200×180 W=36 kW…………………  2分

 

 解析:略

 

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 (2)电动机输出电压的有效值U0

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