(16分)曾經(jīng)流行過一種自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī),圖13-4-18為其結(jié)構(gòu)示意圖,圖中N、S是一對固定的磁極,abcd為固定的轉(zhuǎn)軸上的矩形線框,轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn),與ab邊平行,它的一端有一半徑ro="1.0" cm的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊緣相接觸,如圖3所示當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時(shí),因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動,從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線圈組成,每匝線圈的面積S="20" cm2,磁極間的磁場可視作勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=0.010T,自行車車輪的半徑R1="35" cm,小齒輪的半徑R2="4.0" cm,大齒輪的半徑R3="10.0" cm(見圖13-4-19)現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動,問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U="3.2" V?(假設(shè)摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動)
ω=3.2rad/s                       
(16分)當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動時(shí),通過摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動,線框中產(chǎn)生一正弦交流電動勢,其最大值:Em=N BSω0    (式中ω0為線框轉(zhuǎn)動的角速度,即摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度)                                  -------------------(3分)
發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值:U=/2×Em                         -------------------(2分)
設(shè)自行車車輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1,由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對滑動,它們的線速度相同,因此有:R1ω1=r0ω0                                   -------------------(3分)
小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動的角速度相同,也為ω1設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω,有:R3ω=R2ω1                                                         -------------------(3分)
由以上各式解得:                        -------------------(3分)
代入數(shù)據(jù)得:ω=3.2rad/s                              -------------------(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖甲,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=11∶5,原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,副線圈僅接入一個(gè)10 Ω的電阻.則
A.變壓器的輸入電壓最大值是220VB.正弦交變電流的周期是s
C.變壓器的輸入功率是WD.電壓表的示數(shù)是100V

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下面所列各項(xiàng)指有效值的是( 。
A.交流電壓表的讀數(shù)
B.保險(xiǎn)絲的熔斷電流
C.電容器的擊穿電壓
D.220 V的交流電壓

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電容器的兩個(gè)極板間的電壓如果太高,絕緣層就會擊穿,損壞電容器,電容器的耐壓值一般都標(biāo)在外殼上。有些電容器是用在交流電路中的。一個(gè)標(biāo)有耐壓250 V的電容器,能否用在220 V的交流電路中?為什么?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


如圖表示一交流隨時(shí)間變化的圖像,求此交流的有效值。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場B="0.1" T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab=" 0.2" m,bc =" 0.5" m,以角速度rad/s繞軸勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),試求:

(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值;
(2)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(3)由過程中的平均電動勢值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器,負(fù)載電路中R=55Ω,兩電表為理想電流表和電壓表,變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1:n2=2:1,若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓。求:

(1)交流電壓的函數(shù)表達(dá)式;
(2)電流表的示數(shù)I。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示圖象中不屬于交流電的有(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(    )
A.周期是0.01 sB.最大值是311 V
C.有效值是220 VD.表達(dá)式為u=220sin 100πt(V)

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