Question

【題目】如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)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(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

（1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；

（2）電路中交流電壓表的示數(shù)．

Answer 1

【答案】（1）200 V （2）127 V

【解析】

試題分析： （1）交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的最大值Em＝nBSω

而Φm＝BS、，所以

由Φ—t圖線可知：

Φm＝2．0×10－2 Wb，T＝6．28×10－2 s

所以Em＝200 V

（2）電動勢的有效值E＝Em＝100 V

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(shù)為U＝IR＝90 V＝127 V