Question

【題目】如圖所示為一圓環發電裝置，用電阻R＝4Ω的導體棒彎成半徑L＝0.2m的閉合圓環，圓心為O，COD是一條直徑，在O、D間接有負載電阻R1＝1Ω整個圓環中均有B＝0.5T的勻強磁場垂直環面穿過。電阻r＝1Ω的導體棒OA貼著圓環做勻速圓周運動，角速度ω＝300rad/s，則導體棒OA產生電動勢_______；當棒OA轉到OC處時，R1的電功率為_______；全電路的最大功率為_______。

Answer 1

【答案】3V 1W 4.5W

【解析】

[1]感應電動勢為：

[2][3]當OA到達OC處時，圓環被分成兩段并聯在電路中，并聯電阻阻值為：

電路電流為：

R1的電功率為

P1=I2R1=12×1W =1W

導體棒相當于電源，當OA到達OD處時，全電路電阻最小，故總功率最大，電流為

故總功率為：

Pm=EIm=3×1.5W=4.5W