Question

【题目】图甲所示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按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值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随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求：

(1)交流发电机产生的电动势的最大值；

(2)电路中交流电压表的示数；

(3)从图示位置转过，通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。

Answer 1

【答案】(1)200V；(2)V；(3)0.02C；3.14J

【解析】

(1)由－t图线可知Wb，，因为，所以

，V

(2)电动势的有效值

V

由闭合电路欧姆定律得，电路中电流的有效值为

交流电压表的示数为

(3) 从图示位置转过，磁通量变化量为

通过线圈的电荷量

根据焦耳定律可得