(14分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T.为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图12所示,求:(1)发电机的输出电压有效值为多少?(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大?
如图所示,ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻 r=1Ω外 电路电阻R ="9Ω" 。磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO’ 轴以角速度50rad/s匀速转动。求:(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式。(2)1min内R上消耗的电能。(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,R的电量为多少?
(10分)一居民小区有440户,以前每户平均消耗电功率为100W,使用的区间变压器匝数比为165:6,恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作,现在因家用电器增加,每户平均消耗的电功率为250W,若变压器输入电压仍为6600V,区间输电线线路不变,为了使家用电器正常工作,需换用区间变压器,则此变压器的匝数比为多少?
在航天事业中要用角速度计可测得航天器自转的角速度ω,其结构如图9所示,当系统绕OO′转动时,元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源。已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为L0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求:(1)弹簧形变量x与ω的关系式;(2)电压表的示数U与角速度ω的关系式
有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%。发电机输出电压为350V,输电线的电阻为2Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求:(1)发电机的输出功率;(2)所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比。
如图所示,匀强磁场的磁感应强度,矩形线圈的匝数N=100,边长Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r/min的转速匀速转动,从线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(1)交变电动势的瞬时值表达式;(2)若线圈总电阻为2Ω,线圈外接电阻为8Ω,求出电流的瞬时值和电压表读数;(3)线圈由图示位置转过π/2的过程中,交变电动势的平均值。