问题
问答题
如图（甲）所示，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匝．穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图（乙）所示，已知感应电动势的最大值Em=nωφm，其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值，π=3.14，
（1）求该发电机的感应电动势的最大值Em；
（2）请写出感应电动势e的瞬时表达式；
（3）将该发电机的输出端接到如图（丙）所示的电路A、B端，已知发电机线圈内阻为r=10Ω，图（丙）中的D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），R=90Ω，求交流电流表的读数I．
答案
（1）由图可知：T=3.14×10-2s，φm=1.0×10-2Wb
可求得：ω=
=200 rad/s2π T
Em=nωφm=200 V
（2）e=Emcosωt=200cos 200t V
（3）根据闭合电路欧姆定律得：I=
=E R+r
=Em 2 R+r
A 2
根据电流热效应可得：I2R•
+0=I′2RTT 2
代入数据得：I=
A2
答：（1）求该发电机的感应电动势的最大值Em为200V；
（2）感应电动势e的瞬时表达式为200cos 200t V；
（3）交流电流表的读数为
A．2