交流發(fā)電機可分為“旋轉(zhuǎn)電樞式”和“旋轉(zhuǎn)磁極式”兩種。通過旋轉(zhuǎn)，使線圈磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化規(guī)律決定了該線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的規(guī)律。
（1）如圖為旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機的示意圖。兩磁極間的磁場可視為勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。線圈ABCD的面積為S，匝數(shù)為N（圖中只畫出了其中的一匝線圈），線圈的總電阻為r。線圈繞軸OO?勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。線圈通過滑環(huán)和電刷與外電路阻值為R的定值電阻連接。
a.從圖示位置開始計時，寫出線圈中電流瞬時值的表達式；
b.求線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的發(fā)熱功率。
（2）旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機的線圈必須經(jīng)過裸露的滑環(huán)和電刷來保持與外電路的連接，電壓高時可能發(fā)生火花放電，因此發(fā)電站常采用“旋轉(zhuǎn)磁極式”發(fā)電機。若（1）問中線圈和外電路不變，通過旋轉(zhuǎn)磁極的方式，使線圈的磁通量隨時間發(fā)生變化，規(guī)律為Φ=Φ0sin2πTt,式中Φ0為線圈的磁通量的最大值，T為線圈磁通量變化的周期。
a.寫出線圈的電動勢隨時間變化的規(guī)律；
b.線圈磁通量從零增至最大的過程，求通過電阻R的電荷量q。
2
π
T
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/17 8:0:9組卷：62引用：1難度：0.6
相似題
-
1．如圖，N匝矩形導(dǎo)線恒以角速度ω繞對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈面積為S，線框電阻、電感均不計，在OO′左側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R理想電流表A，那么可以確定是（ ）發(fā)布：2024/12/29 17:30:1組卷：160引用：6難度：0.9 -
2．如圖所示，電阻R1與R2阻值相等，D為理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），在A、B間加一正弦交流電u=10sin100πt（v），則理想電壓表V的示數(shù)為（ ）發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：318引用：2難度：0.3 -
3．圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n=50、電阻r=10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω。在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化。π取3.14，求：
（1）交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；
（2）電阻R的電功率及線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中流過電阻R的電荷量。
發(fā)布：2024/12/29 17:0:1組卷：276引用：7難度：0.7
相關(guān)試卷