Question

如图5-2-11所示，交变电流发电机的矩形框ab=dc=0.40 m,bc=ab=0.20 m，共有50匝线圈，其电阻r=1.0 Ω，在磁感应强度B=0.20 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以 r/s的转速匀速转动，向R=9.0 Ω的电阻器供电，求：

图5-2-11

（1）发电机产生的电动势的最大值；

（2）从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时变化的函数表达式；

（3）交变电流电压表和电流表的示数；

（4）此发电机的功率.

Answer 1

（1）线圈面积：S=ab·ad=0.4×0.2 m²=0.08 m²

线圈旋转角速度：

ω= r/s= rad/s=200 rad/s

E_m=NBωS=50×0.2×200×0.08 V=160 V.

（2）e=E_msinωt=160sin200t

i==16sin200t.

（3）电压表示数（即路端电压示数）：

U=·R=×9.0 V=101.8 V

电流表示数：I== A=11.32 A.

（4）发电机的功率：P=UI== W=1 280 W.