Question

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，矩形線圈的匝數(shù)N＝50匝，每匝線圈的邊長(zhǎng)L_ab＝0.4 m，L_bc＝0.2 m，矩形線圈所在處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，線圈總電阻r＝1 Ω，外接電阻R＝9 Ω，線圈以n＝ π/100  r/s的轉(zhuǎn)速在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

1.若從線框過(guò)中性面開始計(jì)時(shí)，寫出回路中的電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

2.交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)．

3.此交流發(fā)電機(jī)的總功率和輸出功率．

4.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)θ＝90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量

 

Answer 1

【答案】

 

1.160V

2.11.3A   102V

3.1152W

4.0.08C

【解析】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E_M=NBL_abL_cdω=160V

（2）因?yàn)閺闹行悦骈_始計(jì)時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)為e= nBsωsinωt，

故回路的總電流i=e/(R+r)=16sin200t  A

（3）此時(shí)電流表的示數(shù)為

電壓表讀數(shù)：U＝IR＝11.3×9 V≈102 V

   

（4）求交流發(fā)電機(jī)的功率要用有效值。

 

P_總=EI=1280W

P_出=UI=1152W

(5)設(shè)線圈轉(zhuǎn)過(guò)θ＝90°用時(shí)間Δt，

      則這段時(shí)間內(nèi)線圈的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：