Question

如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，匀强磁场的磁感应强度B=1T

如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，匀强磁场的磁感应强度B=1T，线圈的匝数N=100，线圈的总电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以n=10r/s，电表是理想电表．求（1）电压表的示数？（2）从图示位置开始经160s时感应电动势的瞬时值多大？（3）从图示位置开始经160s的这段时间通过R的电量？（4）线圈匀速转动一周外力做多少功？

Answer 1

（1）ω=2πn，
故Em＝NBSω＝2πNB

l

2 ab

n=62.8V
有效值为E＝

Em

2

＝44.4V，
电路中的电流I＝

E

R+r

＝4.44V；
电压表的示数：U=IR=22.4V
（2）因e=E_mcos2πnt，所以，当t=

1

60

s时，e=E_mcos2πnt=31.4V
（3）因，故过R的电量q＝

.

I

t＝

. E

R+r

t＝

3

20

＝0.0866C
（4）由功能关系：W=Q=I²（R+r）T=19.7J
答：（1）电压表的示数为22.4V
（2）从图示位置开始经

1

60

s时感应电动势的瞬时值31.4V
（3）从图示位置开始经

1

60

s的这段时间通过R的电量0.0866C
（4）线圈匀速转动一周外力做功为19.7J