曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机.图3-11为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线圈,转轴过bc边中点与ab边平行,它的一端有一半径?r
0=
1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图3-12所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=
20 cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径R
1=
35 cm,小齿轮的半径R
2=
4.0 cm,大齿轮的半径R
3=
10.0 cm(见图3-12).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)
图3-11
图3-12