问题
问答题
如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度为ω．若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值EM；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数．
答案
（1）感应电动势的最大值为：Em=nBSω，
（2）感应电流的最大值为：Im=
=Em R+r nBSω， R+r
感应电流随时间变化的函数表达式为：i=Imcosωt=
cosωtnBSω R+r
（3）电流表示数为电流有效值：I=
=Im 2
=nBSω
(R+r)2 2 2 nBSω R+r
电压表示数为：U=IR=
=nBSωR
(R+r)2 2 2 nBSωR R+r
答：（1）此交流发电机产生感应电动势的最大值为nBSω，
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式为
cosωtnBSω R+r
（3）交流电压表和交流电流表的示数2 2 nBSωR R+r