Question

【題目】如圖（甲）為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′按如圖所示方向勻速轉動，線圈的匝數n=100、電阻r=10Ω，線圈的兩端經集流環與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯的交流電壓表為理想電表．在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按圖（乙）所示正弦規律變化．求：

（1）交流發電機產生的電動勢的最大值及有效值；

（2）電路中交流電壓表的示數；

（3）一個周期內，整個回路的焦耳熱

Answer 1

【答案】（1）200V，（2）（3）

【解析】試題分析：（1）交流發電機產生電動勢的最大值，根據圖線得出周期T以及角速度．從而求出感應電動勢的最大值．（2）交流電壓表顯示的是路端電壓有效值，根據求解有效值。（3）根據求解產生的焦耳熱．

（1）交流發電機的轉動的周期，則角速度

則電動勢的最大值

電動勢的有效值

（2）由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為

交流電壓表的示數為

（3）整個回路中產生的焦耳熱為