Question

如图为交流发电机示意图，矩形线圈100匝，边长ab、bc分别为0.2m和0.1m，线圈电阻r=5Ω，它在磁感应强度B=

如图为交流发电机示意图，矩形线圈100匝，边长ab、bc分别为0.2m和0.1m，线圈电阻r=5Ω，它在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，以ω=502rad/s匀速转动，通过滑环和电刷对外供电，外电路电阻R=20Ω．求：（1）S断开时，电压表V的示数多大？（2）S合上后，R上消耗的功率多大？

Answer 1

（1）感应电动势最大值E_m=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50

2

V=50

2

V  
感应电动势有效值E=

Em

2

=

50 2

2

V=50 V．
S断开时，电压表V的示数，即为电源的电动势，则是：50V．
（2）电键S合上后，由闭合电路欧姆定律
I=

E

R+r

=

50

20+5

A=2.0 A，
即电流表示数为2A，电压表示数为 40 V．      
电阻R上所消耗的电功率 P=IU=2×40 W=80 W．
答：（1）电键S断开后，电压表的示数为50V；（2）S合上后，电阻R上所消耗的电功率是80W．