Question

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖,匝數(shù)為匝的矩形線圈,邊長(zhǎng)分別為和,內(nèi)阻為,在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈和外部的電阻相接.求：

（1）斷開時(shí),電壓表示數(shù)；
（2）電鍵合上時(shí),電壓表和電流表示數(shù)；
（3）通過(guò)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E_m=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V
S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)有效值E=="50" V.
(2)電鍵S合上時(shí),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(shù)為 2 A,電壓表示數(shù)為 40 V.
（3）通過(guò)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(diǎn)評(píng)：本題難度較小，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)方向平行時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大值為nBSω，掌握交流電有效值和峰值的關(guān)系，把本題轉(zhuǎn)化為電路問(wèn)題處理第二問(wèn)比較方便