Question

如圖所示為交流發電機示意圖,匝數為匝的矩形線圈,邊長分別為和,內阻為,在磁感應強度的勻強磁場中繞軸以的角速度勻速轉動,線圈和外部的電阻相接.求：

（1）斷開時,電壓表示數；
（2）電鍵合上時,電壓表和電流表示數；
（3）通過電阻的電流最大值是多少？電阻上所消耗的電功率是多少?

Answer 1

（1）50 V（2）40 V. （3）80 W

試題分析：（1）感應電動勢最大值E_m=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V
S斷開時,電壓表示數為電源電動勢有效值E=="50" V.
(2)電鍵S合上時,由全電路歐姆定律I= A="2.0" A,U="IR=2×20" V="40" V.
即電流表示數為 2 A,電壓表示數為 40 V.
（3）通過R中電流的最大值 I_m=I=2 A.
電阻R上所消耗的電功率 P="IU=2×40" W="80" W
點評：本題難度較小，當線圈與磁場方向平行時感應電動勢最大，最大值為nBSω，掌握交流電有效值和峰值的關系，把本題轉化為電路問題處理第二問比較方便