Question

【题目】如图甲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，线圈的匝数n=100，电阻r=10 Ω，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．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势最大值；

（2）电路中电压表的示数；

（3）R上的热功率．

Answer 1

【答案】（1）200V（2）127.3V（3）180W

【解析】(1)交流发电机产生电动势的最大值：Em＝nBSω，

而Φm＝BS，ω＝，所以.

由Φ－t图线可知：Φm＝2.0×10－2 Wb，

T＝6.28×10－2s，所以Em＝200 V.

(2)电动势的有效值E＝＝100V，

(3)R上的功率为： .