Question

【題目】如圖所示，abcd是交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈, ab=20cm,bc=10cm, 共N=200匝, 它在B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞中心軸OO′順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n=r/min,線圈的總電阻為r=1Ω,外電阻為R=4Ω,試求:

（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式e=？.

（2）電流表讀數(shù)I=？

（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°過(guò)程中通過(guò)R的電量q=？

Answer 1

【答案】（1）e= 20sin10t （V）（2）(3)0.8C

【解析】試題分析：交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω，交流電流表顯示的是有效值；先求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再根據(jù)求出通過(guò)電阻的電量。

（1）從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)有：e=Emsinωt

其中：Em = 2πnNBS S=ab.bc

聯(lián)立可得：e= 20sin10t （V）

電動(dòng)勢(shì)有效值為

（2）電流有效值為

代入數(shù)據(jù)可得：

（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

平均感應(yīng)電流

通過(guò)R的電量

聯(lián)立可得：q=0.8C