高中物理交流电的平均值及其应用综合题

如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab="12" cm，ad="10" cm，线框置于B= T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以转速120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R="12" Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求：

(1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？
(2)当S接e时,在线圈从图示位置转过90°的过程中,流过电阻R的平均电流为多少?流过电阻R的电荷量为多少?(π²=10)
(3)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光总时间为多少？（线框电阻不计）

某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。
（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。
（2）若改用5000高压输电，用户端利用n₁:n₂＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压

如图4-1-17所示三相供电线路上，接入三相电灯负载，线电压为380 V，每相负载电阻500 Ω.求：

图4-1-17
（1）正常工作时，电灯两端的电压和通过电灯的电流；
（2）如果A断开，其他两相电灯的电压和电流；
（3）如A相短路而熔断器未熔断，求各相电灯的电压和电流.

某发电站的输出功率为kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电线路上的电压损失。

如图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×10⁴ V的霓虹灯供电，使它正常发光.为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断.

（1）熔丝的熔断电流是多大？
（2）当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

一座小型水电站,利用流量2 m³/s、落差5 m的河水发电,若单相发电机的效率为50%,输出电压为200 V,已知发电站到用户架设的输电线总电阻为12 Ω,输电中输电线上允许损耗的功率为6%,用户所需电压为220 V,求所用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比(变压器为理想变压器).

将交变电压u=sin100πt V加在灯泡两端，灯泡的额定值为“220 V 100 W”，如果不考虑灯丝电阻的变化，求：
（1）通过灯丝电流的最大值；
（2）灯泡的实际功率；
（3）每秒钟电流方向变化的次数；
（4）通过灯丝的电流瞬时值方程.

如图13-13甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r="0.1" m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙).线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正).

图13-13
(1)画出通过电珠L的电流图象(规定从L→b为正方向);
(2)在0.1 s～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力;
(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计).

如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R.线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度为ω.若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：

(1)此交流发电机产生感应电动势的最大值E_m；
(2)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
(3)交流电压表和交流电流表的示数；
(4)此交流发电机的输出功率P_出.

如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×10⁴ V的霓虹灯供电，使它正常发光.为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断.求：

(1)熔丝的熔断电流是多大？
(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？

图4-1-12中a、b、c、d是星形连接的三相交流电源在照明电路中的输电导线，用电压表测得a、b间的电压为220 V，b、c间的电压为380 V，那么四根导线中哪根是零线？图中1、2、3是三盏额定电压都是220 V的白炽灯，分别把它们正确接入三相输电线路中，画出电路图.

图4-1-12

如图所示，线圈abcd的面积是0.05m²,共100匝，线圈电阻r=1Ω, 外电路电阻R=9Ω, 匀强磁场的磁感应强度B=1/πT，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，则

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中电动势的瞬时值表达式。
（2）伏特表和安培表的示数是多少？
 

如图所示，交流发电机电动势的有效值E="20" V，内阻不计，它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V  0. 25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数比；
（2）发电机的输出功率。

（1）发电机的电动势多大？
（2）发电机的输出功率多大？
（3）输电效率为多少？

（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。
（2）画出此输电线路的示意图。
（3）用户得到的电功率是多少？