高中物理交流电的平均值及其应用综合题

如图4-1-15所示三相四线制供电电路中，电源电压u="220" V.三相负载都是纯电阻，R_A=R_B="10" Ω，R_C="20" Ω，问：

图4-1-15
(1)中性线能否省去？
(2)若中性线OO′断路，R_A发生短路，R_B、R_C两端电压及其中电流多大？
(3)若中性线OO′断路，R_A也断路，R_B、R_C两端电压和其中电流又是多大？

在线电压为380 V的三相交流电路中，如图4-1-14所示，接有三只电阻均为484 Ω的电灯.问：

图4-1-14
（1）这三只电灯属何种接法？每只灯的电压、电流、功率各是多少？
（2）若L₁灯的保险丝熔断，则其余两灯的电压、电流、功率又各是多少？
（3）若L₁灯短路，则其余两灯的情况怎样？

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.

如图4-1-16所示三相供电线路，接入三相电灯负载，线电压为380 V，每相负载电阻500 Ω，求：

图4-1-16
（1）如果A相断开，其他两相电灯的电压和电流.
（2）如A相短路而熔断器未熔断，其他两相电灯的电压和电流.

有一正弦交流电源，电压有效值U＝120 V，频率为f＝50 Hz，向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长.为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？

如图13-1-4所示，矩形线框的匝数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 的电阻及一只发光的电压为12 V的氖泡L，求：

图13-1-4
（1）当开关S接e时，A表的读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？
（2）当开关S接f时，氖泡的闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光的总时间为多少？（线框电阻不计）

如图13-1-3所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速运动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R.求：

图13-1-3
（1）线圈从图示位置转过90°的过程中产生的热量；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过线圈某截面的电荷量q.

如图13-35（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，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均数垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝，电阻r="1.0" Ω，所围成矩形的面积S="0.040" m²,小灯泡的电阻R="9.0" Ω，磁感应强度随时间按如图13-35（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，其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化，求：
       
(甲)                          (乙)
图13-35
（1）线圈中产生感应电动势的最大值;
（2）小灯泡消耗的电功率;
（3）在磁感应强度变化的0—的时间内，通过小灯泡的电荷量.

如图4所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为，其电动势的瞬时值为V，那么：（1）感应电动势的最大值为多少？穿过线框的最大磁通量为多少？（2）当从图示位置转过角时线圈中的感应电动势为多少？此时穿过线圈的磁通量的变化率为多少？

有一交变电压的变化规律为U=311sin314t V，若将一辉光电压是220 V的氖管接上此交变电压，则在1 s内氖管发光的时间是多少？

如图15-4所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感强度B=T，线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm，转速为50r/s，若从图示位置开始计时（1）写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。（2）若线框电阻r=3,再将AB两端接“6V，12W”灯泡，小灯泡能否正常发光？若不能，小灯泡实际功率多大？

某村庄在较远的山区修建一座小型水电站，发电机输出功率为50kW，机端电压为200V，
输电距离为6kW，若输电线上允许损失的电功率为发电机输出功率的5%.
（1）若直接输电，所用输电线的电阻率为ρ=2.5×10^－8Ω·m，输电线的横载面积应多大？
（2）若输电线总电阻为16Ω，用户处获得的电压为220V，采用高压输电，试计算所用
升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比.

如图所示，变压器副线圈电路中有电阻R=7.26Ω，消耗功率为6W，另有1匝接有毫伏表的线圈，毫伏表读数U=50mV，原线圈两端电压为U₁=311sin100πtV.求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率.

小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动．线圈匝数n=100．穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图9所示．发电机内阻r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．
求：（1）一个周期内，线圈发热产生的热量；
（2）线圈从中性面起转动半周的过程中，流过R的电量．

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？