(12分)交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動.一小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.01 m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應強度B= T。將此發(fā)電機所發(fā)出交流電直接輸送給某用戶,又獲悉此發(fā)電機的輸出功率為44 kW,輸電導線的電阻為0.2 Ω.電路如圖所示,求:

 (1)從圖示位置開始計時,線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;

 (2)電動機輸出電壓的有效值U0;

(3)用戶得到的電壓U1和功率P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【答案】

 

解:(1)由題意知:e=Emcoswt=311cos314t     …………………  2分

(2)輸出電壓的有效值據(jù)U0==220 V.         …………………  2分

 (3)根據(jù)PU0I0,解得I0=200 A.             …………………  2分

線路損失電壓為UR′=I1R=200×0.2 V=40 V      …………………  2分

用戶得到的電壓

U′=U0UR′=220 V-40 V=180 V     …………………  2分

用戶得到的功率為P′=I0U′=200×180 W=36 kW…………………  2分

 

 【解析】略

 

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 (1)從圖示位置開始計時,線圈中感應電動勢的瞬時值表達式;

 (2)電動機輸出電壓的有效值U0;

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