交流电“四值”的比较试题

交流电“四值”的比较试题交流电“四值”的比较试题交流电“四值”的比较试题xxx公司交流电“四值”的比较试题文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度考点交变电流“四值”的比较交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝Emsinωti＝Imsinωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值Em＝nBSωIm＝eq\f(Em,R＋r)讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值E＝eq\f(Em,\r(2))U＝eq\f(Um,\r(2))I＝eq\f(Im,\r(2))适用于正(余)弦式交变电流(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值eq\x\to(E)＝Bleq\x\to(v)eq\x\to(E)＝neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)计算通过电路横截面的电荷量(多选)如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的(BC)周期是s最大值是311V有效值是220V表达式为u＝220sin100πtV一交流电压为u＝100eq\r(2)sin(100πt)V，由此表达式可知(B)用电压表测该电压其示数为50V该交流电压的周期为s将该电压加在“100V100W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100Wt＝eq\f(1,400)s时，该交流电压的瞬时值为50V图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω.则(C)在t＝s时刻，穿过线圈的磁通量为零电压表的示数为6eq\r(2)V灯泡消耗的电功率为3W若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e＝12eq\r(2)sin100πt(V)如图甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20μF300V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关.下列判断正确的是(B)t＝eq\f(T,2)时刻，的示数为零灯泡恰好正常发光电容器不可能被击穿D.的示数保持110eq\r(2)V不变如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则(C)时刻t线圈中电流的瞬时值i＝eq\f(BSω,R)cosωt线圈中电流的有效值I＝eq\f(BSω,R)线圈中电流的有效值I＝eq\f(\r(2)BSω,2R)线圈消耗的电功率P＝eq\f(（BSω）2,R)如图所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20cm，ad边长l2＝25cm，放在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1Ω，外电路电阻R＝9Ω，t＝0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里.求：t＝0时感应电流的方向；感应电动势的瞬时值表达式；线圈转一圈外力做的功.【答案】(1)感应电流方向沿adcba(2)e＝314cos(100πt)V(3)J如图甲所示，一固定的矩形导线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝Ω，所围成矩形的面积S＝m2，小灯泡的电阻R＝Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmSeq\f(2π,T)coseq\f(2π,T)t(V)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化，求：线圈中产生感应电动势的最大值；小灯泡消耗的电功率.【答案】(1)V(2)W如图所示，线圈abcd的面积是m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝eq\f(1,π)T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：转动中感应电动势的最大值和有效值；写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；电路中交流电压表和电流表的示数；线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．【答案】(1)50VV(2)i＝5sin10πt(V)(3)VA(4)C如图所示，匀强磁场B＝eq\f(1,π)T，所用矩形线圈的匝数N＝100，面积是m2，电阻R＝10Ω，以300r/min的转速绕OO′轴匀速转动．求：线圈中感应电动势的最大值；线圈由图示位置转过90°的过程中通过线圈的平均电流．【答案】(1)50V(2)A在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n＝100匝，边长为20cm，电阻为10Ω，转动频率f＝50Hz，磁场的磁感应强度为T．求：外力驱动线圈转动的功率；线圈平面由中性面转至与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小；线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量．【答案】(1)×104W(2)A(3)C一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向．(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？

(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？【答案】(1)电流方向沿dcba(2)Em＝NBωL2(3)e＝eq\f(1,2)NBωL2(4)W＝eq\f(πN2B2ωL4,R＋r)(5)q＝eq\f(\r(3)NBL2,2R＋r)(6)I＝eq\f(NBωL2,\r(2)R＋r)U＝eq\f(NBωL2R,\r(2)R＋r)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内负载电阻R上产生的热量；从图示位置起转过eq\f(1,4)转的时间内通过负载电阻R的电荷量；电流表的示数．【答案】(1)eq\f(π4B2r4n,8R)(2)eq\f(πBr2,2R)(3)eq\f(π2r2nB,2R)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为eq\f(4,9)π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场．在磁场中，