Question

【题目】如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，转动周期为6.28×10-2s，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，面积S=0.1m2。线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。磁场的磁感应强度为0.2T。（π取3.14）求：

(1)交流发电机产生的电动势的最大值；

(2)写出从图示位置开始计时，通过R的电流瞬时表达式；

(3)电路中交流电压表的示数。

(4)线圈转动1分钟电阻R上产生的热。

Answer 1

【答案】(1)200V；(2) ； (3) ； (4)

【解析】

(1) 电动势的最大值

(2)电流的最大值

角速度

由于从垂直于中性面位置开始转动，因此电流的瞬时值表达式

(3)电压表测量的是路端电压的有效值，为

(4) 电流的有效值为，1分钟电阻R上产生的热