题目内容
【题目】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 10 cm和20 cm,内阻为 5Ω,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以rad/s的角速度匀速转动,线圈和外部 20Ω的电阻R相接。求:
(1)t=0时线圈在图示位置,写出此交变电流电动势瞬时值表达式;
(2)电键S合上时,电压表和电流表示数;
(3)通过电阻R上所消耗的电功率是多少?
【答案】(1) (2)2 A 40 V (3)80 W
【解析】(1)感应电动势最大值
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V
则电动势瞬时值表达式为:e=50cos50t V
(2)电源电动势有效值 E= =50 V.
电键S合上时,由全电路欧姆定律I= A=2.0 A
U=IR=220 V=40 V.
即电流表示数为 2 A,电压表示数为 40 V.
(3)电阻R上所消耗的电功率 P=IU=240 W=80 W.
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