如图线圈的面积1×102cm2,共100匝.处在B=0.5T的匀强磁场中,以(100/π)r/s的转速匀速转动,已知线圈

如图线圈的面积1×102cm2,共100匝.处在B=0.5T的匀强磁场中,以(100/π)r/s的转速匀速转动,已知线圈电阻为1Ω,外接电阻为9Ω,那么:
(1)K合上后电压表的读数是多少?
(2)K断开时电压表的读数是多少?
(3)K合上后以图示位置为计时零点,写出电流的表达式.
(4)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量.
(5)K合上后电阻R上消耗的功率是多少?
我是笑一刀 1年前 已收到1个回答 举报

红酒世家 幼苗

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解题思路:根据Em=nBSω求出峰值的大小,从而得出正弦式交流电电动势的有效值,结合闭合电路欧姆定律求出电压表的示数以及电路中的电流,根据P=I2R求出电阻R上消耗的功率.根据电流的峰值写出电流的表达式.

(1)角速度为:ω=2πn=100π=200rad/s,
则电动势的最大值为:Em=nBSω=100V.
则电动势的有效值为:E=
100

2=50
2V,
K合上后电压表的读数为:U=[E/R+r]R=45
2V,
(2)电键断开时,U′=E=50
2V.
(3)K合上后电路中电流的最大值为:Im=[100/1+9]=10A,
以图示位置为计时零点,电流的瞬时表达式为:i=10cos200t (A).
(4)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,感应电动势平均值为:
.
E=[n△∅/△t]
感应电流平均值为:
.
I=

.
E
R
通过导线截面的电量:q=
.
It
联立得到:q=n[BS/R]=0.05C
(5)电路中电流为:I=
50
2
1+9=5
2A,
则电阻R上消耗的功率为:P=I2R=(5
2)2×9=450W
答:(1)K合上后电压表的读数是45
2V
(2)K断开时电压表的读数是50
2V
(3)K合上后以图示位置为计时零点,电流的表达式是i=10cos200t (A).
(4)线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量是0.05C.
(5)K合上后电阻R上消耗的功率是450W.

点评:
本题考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系.

考点点评: 本题要掌握正弦式交变电流瞬时值表达式,注意计时起点;从中性面开始计时,电流的瞬时表达式为i=Imsinωt;从垂直中性面开始计时,电流的瞬时表达式为i=Imcosωt.知道电压表、电流表测量的示数是有效值.

1年前

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