Question

一台小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=200

一台小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=200．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示．发电机内阻，r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω．求：（1）此交流发电机产生的感应电动势的峰值Em；（2）串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数；（3）此发电机的输出功率P出．

Answer 1

（1）从Φ-t图象可以看出
Φ_m=1.0×10^-2 Wb，T=3.14×10^-2 s，又ω=

2π

T

，
则E_m=nωΦ_m=200×

2π

π×10?2

×1×10?2V=400V，
（2）电路中电流最大值I_m=

EM

R+r

=

400

5+95

＝4A．
交流电流表读数I=

Im

2

＝

4

2

＝2

2

A，
（3）此发电机的输出功率P_出=I2R＝(2

2

)2×95=760W
答：（1）此交流发电机产生的感应电动势的峰值为400V；
（2）串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数为2

2

A；
（3）此发电机的输出功率为760W．