(2014•烟台模拟)甲图是一小型交流发电机供电原理图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场,理想变压器原、副线圈

(2014•烟台模拟)甲图是一小型交流发电机供电原理图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场,理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接,灯泡标有“220V 60W”字样且正常发光.从某时刻开始计时,发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示,则以下说法正确的是(  )
A.t=0.02s时发电机内线圈ABCD平面与磁场方向平行
B.电路中的电流方向每秒钟改变l00次
C.变压器原、副线圈匝数之比为l5:11
D.交流发电机输出电流的函数表达式i=0.2sin(50πt)A
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re3brycg 幼苗

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解题思路:由题图乙可知交流电电流的最大值、周期,电流表的示数为有效值,灯泡标有“220V 60W”字样且正常发光.根据理想变压器的特点即电压与匝数成正比,电流与匝数成反比进行解答.

A、0.02s时线圈中的感应电流为零,感应电动势最小,穿过线圈的磁通量变化率为零,磁通量最大,故线圈平面与磁场方向垂直,故A错误;
B、由题图乙可知T=0.04s,在一个周期之内电流方向变化两次,即在1s内电流方向改变50次.故B错误;
C、灯泡标有“220V 60W”字样且正常发光,所以副线圈电流I2=[P/U]=[3/11]A,
由题图乙可知电流最大值Im=0.2A,所以原线圈电流有效值I1=
0.2

2A,
根据理想变压器的特点即电流与匝数成反比得:
变压器原、副线圈匝数之比为
n1
n2=
I2
I1=
15
2
11,故C错误;
D、由题图乙可知T=0.04s,ω=[2π/0.04]=50π rad/s,电流最大值Im=0.2A,
所以交流发电机输出电流的函数表达式i=0.2sin(50πt)A,故D正确;
故选:D.

点评:
本题考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.

考点点评: 本题考查交变电流的产生及有效值的定义,要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值,掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系.

1年前

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