问题描述:
如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO ′匀速转动,线圈的匝数 n =100、电阻 r =10Ω。线圈两端的电流环与电阻 R 连接,电阻 R =90Ω,与 R 并联的电压表为理想电压表。在 t =0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间 t 按图乙所示正弦规律变化。求: (1)交流发电机产生的感应电动势的最大值; (2)从线框经过图示位置开始计时,写出交流发电机产生的感应电动势的瞬时值表达式; (3)电路中电压表的示数。 |
最佳答案:
(1)交流发电机产生感应电动势的最大值 E m = nBωS 而 Φ m = BS , ω = ,则 E m = 由 Φ - t 图线可知: Φ m =2.0×10 -2 Wb, T =6.28×10 -2 s 解得 E m =200V (2) t =0s时刻感应电动势为最大值,则感应电动势的瞬时值表达式为 e = nBωS cos ωt =200cos100 t (V) (3)感应电动势的有效值 E = E m / =100 V 由闭合电路欧姆定律得,电路中电流的有效值为 I = = A 电压表的示数为 U = IR =90 V |