自从钻木取火之后人类第一次烧烤起,烹饪的炉灶在不断地进步,电磁炉(图甲)是百万年间的一次炊具革命——发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭,我们来揭秘其中原理。电磁炉可以看作一个变压器:炉盘相当于原线圈,锅底既是副线圈又是负载,通过电磁感应产生涡流来加热食物。由于没有铁芯,炉盘的能量传输会有一定损耗,传输效率为η。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数,设为n。一方面铁锅是顺磁质,耦合系数很高,适合做锅体;另一方面铁锅的电阻较为合适,这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。电磁炉工作原理可简化为图乙,电源为频率、有效值恒定的电压U,炉盘中配有定值阻抗Rx,锅体回路中的电阻相当于负载。
(1)若通过匹配阻抗Rx的电流为I,求锅体中感应的电动势有效值;
(2)若锅体等效电阻为R,求流过匹配阻抗Rx的电流;
(3)更换不同锅体,相当于调节负载电阻,设传输效率η和耦合系数n都不变,求锅体等效电阻R为多大时加热食物的功率最大。
【考点】变压器的构造与原理.
【答案】(1)若通过匹配阻抗Rx的电流为I,锅体中感应的电动势有效值为n(U-IRx);
(2)若锅体等效电阻为R,流过匹配阻抗Rx的电流为;
(3)更换不同锅体,相当于调节负载电阻,设传输效率η和耦合系数n都不变,锅体等效电阻R为时加热食物的功率最大。
(2)若锅体等效电阻为R,流过匹配阻抗Rx的电流为
n
2
U
R
+
n
2
R
x
(3)更换不同锅体,相当于调节负载电阻,设传输效率η和耦合系数n都不变,锅体等效电阻R为
n
2
R
x
η
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:175引用:2难度:0.6
相似题
-
1.如图所示的电路中,变压器为理想变压器,定值电阻R1、R2、R3的阻值大小关系为R2=R3=
R1.现在a、b两端输入电压有效值恒定的正弦交流电,R1消耗的功率等于R2和R3消耗的功率之和,则变压器原、副线圈的匝数比为( )29发布:2025/1/3 0:30:3组卷:142引用:1难度:0.7 -
2.在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10Ω,R3=20Ω,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/30 0:30:1组卷:2711引用:22难度:0.3 -
3.如图所示电路中,理想变压器原线圈两接线柱间的交流电压的有效值不变,两灯泡L1、L2规格完全相同,在以下各种操作中各电路元件都没有损坏,下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 21:0:1组卷:129引用:4难度:0.7
相关试卷