题目内容

(本题供教学进度未超前的考生做)(12分)
如图所示为交流发电机示意图。匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度为速转动,线圈与外部一阻R=20Ω的电阻相接。从图示位置开始计时,求:
(1)S断开时,电压表示数;
(2)电键S合上时,电压表和电流表示数;
(3)电阻R上所消耗的电功率;
(4)通过电阻R的瞬时电流的表达式。
(1)50V
(2)电流表示数为2A,电压表示数为40V
(3)80W
(4)

(1)线圈中感应电动势最大值
 (2分)
S断开时,电压表示数为电流电动势有效值
 (2分)
(2)电键S合上时,由全电路欧姆定律
  (2分)
 (2分)
即电流表示数为2A,电压表示数为40V。
(3)电阻R上所消耗的电功率 (2分)
(4)由于线圈从与中性面垂直的位置计时,故通过电阻R的瞬时电流
  (2分)
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