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    如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数n=100匝,线圈电阻r=2Ω,外电阻R=8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计.线圈在磁感强度B=
    2
    π
    T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s.求
    (1)交流电压表的读数为多少?
    (2)发电机的输出功率和发电总功率为多少?
    (3)从图示位置起(线圈平面平行于磁场方向),转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热.
    魔方格

    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数n=100匝,线圈电阻r=2Ω,外电阻R=8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计.线圈在磁感强...” 主要考查您对

电功

电功率

正弦式交变电流

交变电流的周期和频率

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电功:

1、定义:所谓电流做功,实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,简称电功。
2、公式: W=Ult
3、单位:焦(J),;千瓦时,
4、物理意义:电流所做的功,即电场力推动自由电荷定向移动 所做的功。
5、适用条件: 任何电路
6、能量转化情况:消耗多少电能就有多少电能转化为其他形式的能量。

电功率:

1、定义:单位时间内电流做的功叫电功率
2、公式:P=W/t=UI,这是计算电功率普遍适用的公式,只适用于纯电阻电路。
3、单位:瓦(W),
4、物理意义:电流做功的快慢
5、适用条件:任何电路
6、能量转化情况:单位时间内消耗电能的多少



电动机的三个功率及关系:



用电器额定功率和实际功率:

(1)用电器正常工作时所加的电压叫做额定电压,在额定电压下消耗的功率是额定功率,即。当用电器两端电压达到额定电压时,电流达到额定电流,电功率也达到额定功率,对于纯电阻用电器,
(2)实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率,即不一定等于。若,则,用电器可能被烧坏;若,则。实际功率不能长时间超过额定功率。


正弦式交变电流:

1.基本产生方法
将闭合线圈置于匀强磁场,并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,线圈中将产生按正(余)弦规律变化的交流电。

如图所示表示了线圈ABCD在磁场中逆时针转动一周的情况。前半周(甲→乙→丙)电流沿着DCBA方向流动(由右手定则分别判断ABCD边切割磁感线,而AD、BC边不切割磁感线),后半周(丙→丁→戊)电流方向为ABCD,两种情况交替出现,形成交变电流。
2.正弦式交变电流的其他产生方法
(1)从磁通量角度来看,当时,感应电动势所产生的电流为正弦式交变电流。
①磁场随时间按正弦或余弦规律变化

如图所示,当n匝线圈与磁场角放置时,设线圈面积为S,线圈中产生的感应电动势为
 
②面积随时间按正弦或余弦规律变化
这种情况通常是因导体运动引起的。
③面与磁场夹角随时问均匀变化这是上述产生正弦式交变电流的基本方法。
(2)从导体切割的角度来看,当时,可能的原因由可知,可能是中之一随时间变化引起的。
①导体棒运动
如图所示,当导体棒运动的速度满足时,产生的是正弦式交变电流

 
②有效长度变化如图所示,两条相间绝缘的导轨形状满足,当导体杆MN以速度v匀速沿导轨滑动时,在导轨间导体杆产生的电动势为


③磁场随空间变化
如图甲所示,磁场垂直于xoy平面,大小只在沿x 轴方向按图乙所示规律发生变化。当导体杆以速度v0 沿x轴匀速运动时,杆产生的是正弦式交变电流。



交变电流的周期和频率:

1、周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间。在一个周期内,交流电的方向变化两次。
2、频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数。角频率:ω=2π/T=2πf。
描述交变电流的物理量:


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