交流电专项训练

交流电专项训练1、某矩形线圈，切割磁力线的边长40厘米，宽20厘米，共50匝，在磁感应强度为0.6特斯拉的匀强磁场中以300转/分，绕中心轴OO匀速转动，如图5—7所示，问（1）线圈角频率多大？周期，频率各多少？长边切割磁力线的线速度多大？（2）若t0时线圈恰在中性面位置，写出感应电动势瞬时值的表达式。并求出当t10025.秒和t21125.秒时感应电动势的瞬时值。（3）感应电动势的有效值是多少？从图示位置转动90过程中的平均感应电动势值又是多少？（4）若线圈的电阻为10欧姆，为了使线圈匀速转动，每秒要提供的机械能是多少？解：（1）线圈的角频率2n∵n3005转分转秒//∴25314·./rads周期Ts202.频率fT15H公线速度vrms·31401314.../（2）先求出感应电动势的最大值mNBSv····500625008754...表达式etm··sin=754314.sin.·tV。当ts10025.时eV754100025754475422533.sin..sin..··当ts21125.时eV7541011257545475422533.sin..sin..···（3）有效值有mV27542533..线圈转过90的过程中磁通量的变化为：Bsb·060080048...转过90所用时间为四分之一周期即ts214120·所以转过90过程中感应电动势平均值为Nt50004812048./V（4）求能应该用有效值。∵有533.V∴IRA有53310533..每秒提供能量为WItJ··2842、一个电热器接在10伏的直流电源上，产生一定大小的热功率。把它改接在交流电源上，要使产生的热功率是原来的一半，则交流电源电压的最大值是多少？解：设电热器接在10V直流电源上，产生的热功率为PURR2210依题意及有效值的概念，则有121022RUR有∴Uv有102根据有效值与最大值关系，得交流电源电压最大值UUvm210·有。3、如图5-8所示，某理想变压器有一个原线圈，匝数n11320匝，接220伏电路上，另有两个副线圈，甲线圈匝数n230匝，线圈中电流为I212.安，另一个乙线圈两端电压U310伏，电流为I3=0.5安。求（1）乙线圈的匝数和甲线圈两端的电压。（2）原线圈中的电流。解：（1）∵nnUU1313∴nUnU331110132022060·匝∵UUnn1212∴UUnn21212203013205·V（2）∵PPP123IUIUIU112233···∴I12201250510..得IA1005.。4、某发电机输出功率是100千瓦，输出电压是250伏，从发电机到用户间的输电线总电阻为8欧，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220伏，求升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比各是多少？解：应先画出远距离送电示意图：如图5-9。解：输电线损失功率：P损。100105%51033所以，输电线电流I2应为IPRA23510825损线升压变压器原线圈电流I1为：IPUA11310010250400总故，升压变压器原、副线圈匝数比为nnII122125400116升压变压器副线圈端电压U2为UnnU22111612504000·V输电线损失电压UIR损线·2200V故，降压变压器原线圈电压U3为UUUv3240002003800损。故，降压变压器原、副线圈匝数比为nnUU3434380022019011。