问题
计算题
一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=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值Emax=nωΦmax,其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求:
⑴线圈的角速度ω;
⑵感应电动势的最大值Emax;
⑶串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
答案
(1)(2)
(3)
⑴从Φ-t图线看出,
…………2分
……………………………………2分
⑵感应电动势的最大值 ………2分
⑶电路中电流最大值 ……………………………2分
交流电流表读数是交变电流的有效值,即 ………………2分
本题考查交变电流的产生、最大值、有效值的关系,由图像可知最大磁通量的数值,交变电流变化周期,由公式w=2π/T可求出角速度,由最大感应电动势E=NBSw求出电动势最大值,由欧姆定律求出电流最大值,再由峰值与有效值的关系求出电流的有效值