一个正方形线圈匝数为n,边长为L,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈从中性面开始计时,线框做角速度为ω的匀速圆周运动,转轴为OO/,如图13所示。
(1)请证明:该线圈产生的感应电动势为e=nBL2ωsinωt
(2)在上面的发电装置中,如果输出的电压220V,输出的电功率为44kW,输电线的总电阻为0.2Ω,如果用原副线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原副线圈匝数之比为10:1的降压变压器降压,供给用户使用。
① 画出全过程输电线路的电路图。
② 求用户得到的电压和电功率。
③ 若不经过变压而经导线直接送到用户,求用户得到的电压和电功率。
解:⑴ 证明:
如图所示,正方形边长L切割磁感线
产生电动势e1=BLV⊥=BLVsinωt
而线速度V= ∴ e1=BLsinωt
因有两个边切割,且有n匝
∴ e=2n e1=nBL2ωsinωt --------(6分)
⑵ ① 画电路图 ------------(2分)
---------------------------------------------------------------------------------
②在升压变压器处U1/U2=1:10 降压变压器处U3=U2-△U
U2=10U1=220×10=2200V =2200-4=2196V
I2=P2/U2=44000/2200=20A 由U3/U4=10:1
线路损失电压△U= I2R 得:U4= U3/10=2196/10=219.6V
=20×0.2=4V P4=P-△P=44000-80=43920W
线路损失功率△P=I22R
=202×0.2=80W ----------------(4分)
----------------------------------------------------------------------------------
③ 经导线输送的电流为 =2002×0.2=8000W
I=P/U=44000/220=200A 用户电压U4=220-40=180V
导线损失电压△U= IR 用户得到功率
=200×0.2=40V P4=44000-8000=36000W
导线损失功率△P= I2R
----------------Ks5u(4分)
科目:高中物理 来源: 题型:
A、线圈的感应电动势大小为nk?
| ||
B、细绳拉力最大时,金属框受到的安培力大小为mg | ||
C、从t=0开始直到细线会被拉断的时间为
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D、以上说法均不正确 |
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科目:高中物理 来源:名师伴读·高中物理·二年级下 题型:022
发电机转子边长为0.2m的正方形,线圈匝数为100匝,内阻为1.4,初始位置如图所示,以ad、bc中点连线为轴,以 600r/min的转速在0.8T的匀强磁场中转动,则:(1)线圈转过时瞬时感应电动势的大小是:______V;(2)此交变电流的周期为______s.(3)用电阻为 3的导线接在一个“12V、6W”的电灯,则加在此灯两端的电压为________V.
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科目:高中物理 来源: 题型:022
发电机转子边长为0.2m的正方形,线圈匝数为100匝,内阻为1.4,初始位置如图所示,以ad、bc中点连线为轴,以 600r/min的转速在0.8T的匀强磁场中转动,则:(1)线圈转过时瞬时感应电动势的大小是:______V;(2)此交变电流的周期为______s.(3)用电阻为 3的导线接在一个“12V、6W”的电灯,则加在此灯两端的电压为________V.
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科目:高中物理 来源:同步题 题型:计算题
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