如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小B=210T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,电阻不计.线
如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小B=210T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀...
如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小B=210T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,线圈中产生的感应电流通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,求:(1)线圈中产生交变电压的有效值为多少?(2)变压器原、副线圈匝数之比为多少?(3)与变压器串联的交流电流表的示数为多少?维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为多少?
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(1)B、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动,产生的交流电的最大值为:
Em=nBsω=50×
×0.5×200=500
V,
由于最大值为有效值的
倍,所以交流电的有效值为U=500V,
(2)由于电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈匝数之比为:
=
=
=
,
(3)根据P入=P出=2.2×104 W,再根据P入=U1I1,
解得:I1=0.12A.
理想变压器的输入功率等于输出功率,输出功率为60W,故输入功率也为60W.
答:(1)线圈中产生交变电压的有效值为500V;
(2)变压器原、副线圈匝数之比为25:11;
(3)与变压器串联的交流电流表的示数为0.12A,维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为60W.
Em=nBsω=50×
| ||
10 |
2 |
由于最大值为有效值的
2 |
(2)由于电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈匝数之比为:
n1 |
n2 |
U1 |
U2 |
500 |
220 |
25 |
11 |
(3)根据P入=P出=2.2×104 W,再根据P入=U1I1,
解得:I1=0.12A.
理想变压器的输入功率等于输出功率,输出功率为60W,故输入功率也为60W.
答:(1)线圈中产生交变电压的有效值为500V;
(2)变压器原、副线圈匝数之比为25:11;
(3)与变压器串联的交流电流表的示数为0.12A,维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为60W.
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