第3章 第2节 交变电流是怎样产生的 随堂达标自(2)
发布时间:2021-06-07
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T达式是i=20sin314t,可算出在t8i=20sin(314×2×10
-2÷8) A=14.1 A,正确答案为BD.
4.某交流发电机正常工作时产生的感应电动势为e=Emsinωt,若线圈匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍,其他条件不变,则产生的电动势的表达式是( )
A.e=Emsinωt B.e=2Emsinωt
C.e=2Emsin2ωt D.e=Emsin2ωt
解析:选D.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴(该轴与线圈在同一平面内)匀速转动,从中性面开始计时时,产生的感应电动势是按正弦规律变化的,其最大值Em=NBSω.当线圈匝数N、转速n发生变化时,感应电动势的最大值也可能发生变化,由Em=NBSω,
N角速度与转速的关系为ω=2πn得,当N′=2、n′=2n时,ω′=2ω,
NEm′=N′BSω′=2·BS(2π·2n)=NBSω,即Em′=Em,故e=
Emsin2ωt,故D选项正确.
5.发电机产生的按正弦规律变化的电动势最大值为311 V,其线圈共100 匝,在匀强磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s,从线圈经过中性面开始计时.
(1)写出电动势的瞬时表达式.
1(2)此发电机与外电路组成闭合电路时,总电阻为100 Ω,求t=600s时的电流.
(3)线圈转过180°的过程中,电动势的平均值、电动势达到的最大值各是多少?
(4)磁通量变化率的最大值是多少?
解析:(1)正弦交变电动势的一般表达形式为e=Emsinωt(以线圈通过中性面开始计时)所以
e=311sin100πt V.
E311(2)由闭合电路欧姆定律得Im=R=100A=3.11 A,
所以i=3.11sin100πt A.
1π在t=600 s时电流瞬时值i=3.11 sin6 A=1.56 A.
T(3)线圈转过180°的过程中,磁通量变化ΔΦ=2BS,此时Δt=2πΔΦ2,由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势E=nωΔt=π
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