Question

18．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图（甲）所示．已知发电机线圈内阻为5Ω，则外接一只电阻为95Ω的灯泡，如图（乙）所示，求：
（1）电压表的示数．
（2）灯泡实际消耗的功率．

Answer 1

分析 （1）由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求得灯泡消耗的功率．

解答 解：（1）由图可知交流电的最大值为：
${E}_{m}=220\sqrt{2}V$
有效值为：
E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=220V
根据闭合电路的欧姆定律可知：
$I=\frac{E}{R+r}=2.2A$
故电压表的示数为：
U=IR=209V．
（2）灯泡消耗的功率为：
$P=\frac{U^2}{R}=459.8W$．
答：（1）电压表的示数为209V．
（2）灯泡实际消耗的功率为459.8W．

点评 交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值．