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′勻速轉動，線圈的匝數n=100，電阻r=10 Ω，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，穿過每匝線圈的磁通量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最大值；

（2）電路中電壓表的示數；

（3）R上的熱功率．

Answer 1

【答案】（1）200V（2）127.3V（3）180W

【解析】(1)交流發電機產生電動勢的最大值：Em＝nBSω，

而Φm＝BS，ω＝，所以.

由Φ－t圖線可知：Φm＝2.0×10－2 Wb，

T＝6.28×10－2s，所以Em＝200 V.

(2)電動勢的有效值E＝＝100V，

(3)R上的功率為： .