交流发电机的矩形线框ab=dc=0.4m.bc=ad=0.2m.共有50匝.其内阻r=1.0Ω.在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.绕垂直于磁场方向的对称轴以rad/s的转速匀速转动.向R=9.0Ω的电阻供电.求电动势.电流.外电压的最大值. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

交流发电机的矩形线框ab=dc=0.4m，bc=ad=0.2m，共有50匝，其内阻r=1.0Ω，在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴以

rad/s的转速匀速转动，向R=9.0Ω的电阻供电，求电动势、电流、外电压的最大值.

电动势的最大值为
E_max=nBSω=160V
电流的最大值
I_max=

A=16A
外电压的最大值
U_max=I_maxR=16×9V=144V
【试题分析】

练习册系列答案

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3-12甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r₀=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乙所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动．设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20 cm²，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B=0.010 T，自行车车轮的半径R₁=35 cm，小齿轮的半径R₂=4.0 cm，大齿轮的半径R₃=10.0 cm（见图乙）．现从静止开始使大齿轮加速运动，问大齿轮的角速度为多大时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车轮之间无相对滑动）

图3-12

（20分）

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1结构图中，N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边并与ab边平行，它的一端有一半径r₀=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触，如图2所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm²，磁极间磁场可视匀磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R₁=35.0cm，小齿轮的半径R₂=4.0cm齿轮的半径R₃=10.0cm（见图2）。现从静止开始大齿轮加速转动，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=3.2V。（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）

（4分）一台交流发电机，矩形线框长L1、宽L2，共N匝，磁感强度为B，转动角速度，线框平面从通过中性面开始计时，则感应电动势的表达式为e＝、有效值为：。

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