有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图13-12所示.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4,降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1,输电线的总电阻为4 Ω.全校共有22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则 图13-12 (1)发电机的电动势为多大? (2)发电机的输出功率为多大? (3)输电效率为多少?
交流发电机的原理如图13-11甲所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,已知线圈的电阻为R="2.0" Ω,求:图13-11(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少?(2)矩形线圈转动的周期是多少?(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少?(4)保持线圈匀速运动,1 min内外界对线圈做的功是多少?
高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示.将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的100匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流,线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为1 000πsinωt T/s.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍,工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0=0.001πΩ·m-1,焊接的缝宽非常小.求焊接过程中焊接处产生的热功率.(取π2=10,不计温度变化对电阻的影响)
一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈的匝数n=100,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图3-2-19乙所示,发电机线圈的电阻r="5" Ω,外电路电阻R="95" Ω.求串联在外电路中的交流电流表的读数. 图3-2-19
如图3-2-18所示,矩形线框匝数n=250匝,ab="12" cm,ad="10" cm,线框置于B= T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′以120 r/min的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R="12" Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求: (1)当S接e时,电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功多少? (2)当S接f时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min,氖泡发光总时间为多少?(线框电阻不计) 图3-2-18