题目内容
如图所示为交流发电机示意图，矩形线圈的匝数N=50，每匝线圈的边长lab=0.4m，lbc=0.2m．矩形线圈所在处的匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，线圈总电阻r=1W，外接电阻R=9 W．线圈以n= 
转/秒的转速在磁场中匀速转动．求：
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；
（2）若线框从通过中性面时开始计时，写出回路中电流随时间变化的关系式；
（3）交流电压表和电流表的读数；
（4）此交流发电机的总功率和输出功率．
答案：见详解
解析：
解析：
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．线圈中产生的是交流电．从线圈过中性面时开始计时，交流电的表达式为正弦函数．电压表和电流表的读数为交流电的有效值． （1）Em=NBSw =NBlablbcw =50×0.2×0.4×0.2× Em=160V w =2pn=200转/秒 （2）Im= （3）电压表的读数U=IR，I= 所以U=72 （4）发电机的总功率P=IE，E= 所以P=8 发电机的输出功率等于外电路电阻消耗的电功率．即PR=IU=
|
2pV
=16A i=16sin200tA
V电流表读数I=8
A
Em
×
×160W=1280W
×
W=1152W．
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