Question

【题目】如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边长分别10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′以轴ω= rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Ω相连接，求：

（1）S断开时，电压表示数；
（2）开关S合上时，电压表和电流表示数．

Answer 1

【答案】
（1）解：感应电动势最大值Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50 V=50 V

感应电动势有效值E= =50V．

故电压表的数值为50V；

（2）解：电键S合上后，由闭合电路欧姆定律

I= A= =2.0 A，

U=IR=2×20 V=40 V．

【解析】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω，开关S断开时，电压表测量电源的电动势的有效值；（2）开关闭合时，电流表测量电流的有效值．根据有效值与最大值的关系求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压；