Question

如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm，共50匝，它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动，转速为480r/min，线圈的总电阻为r=1Ω，外电阻为R=3Ω，试求：                                         

（1）线圈从图示位置转过90⁰的过程中，电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量；                                                                                                        

（2）电流表和电压表的读数．                                                                                       

                                                                                              

                                                                                                                                      

Answer 1

（1）电动势的最大值：E_m=NBSω=50×0.8×0.3×0.1×2π×=60.288V

则最大电流：I_m==≈15.1V；

有效值为：I===10.7A；

转过90°的过程中，电阻R上产生的热量为：

Q=I²Rt==10.7J；

感应电流的平均值为：==；

转过90°的过程中通过导线横截面的电量为：

q===0.3C；

（2）由以上解答可知电流表的读数：I=10.7A；

由欧姆定律可知：

电压表读数为：U=IR=10.7×3=32V；

答：（1）电阻R上产生的热量为10.7J；通过导线截面的电量为0.3C；

（2）电流表的示数为10.7A；电压表示数为32V．