问题
问答题
如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数n=100匝，线圈电阻r=2Ω，外电阻R=8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感强度B=
T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s．求2 π
（1）交流电压表的读数为多少？
（2）发电机的输出功率和发电总功率为多少？
（3）从图示位置起（线圈平面平行于磁场方向），转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．
答案
（1）感应电动势的最大值Em=nBSω，有效值E=
Em，交流电压表的读数U=2 2
ER R+r
代入解得 U=8
V2
（2）发电机的输出功率P出=
=16W，发电机总功率P总=U2 R
=20WE2 R+r
（3）电路中电流有效值I=
=E R+r
A2
从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热Q=I2rt，t=
，代入解得Q=0.2J．π 2 ω
答：（1）交流电压表的读数为8
V；2
（2）发电机的输出功率是16W，发电机总功率是20W；
（3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热0.2J．