Question

如圖所示，在磁感應強度T的水平勻強磁場中，有一邊長為L=10cm，匝數N=100匝，電阻r=1Ω的正方形線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，轉速r/s，有一電阻R=9Ω，通過電刷與兩滑環接觸，R兩端接有一理想電壓表，求：

   （1）若從線圈通過中性面時開始計時，寫出電動勢的表達式．

   （2）電壓表的示數．

   （3）在1分鐘內外力驅動線圈轉動所作的功．

 

Answer 1

略

解析:（1）這是一旋轉電樞式發電機向外電路提供電能的模型，它發出的電是正弦交流電，交流電周期與線圈轉動周期相等．

，（弧度/s）

最大值V         （2分）

交流電從中性面開始計時的電動勢瞬時表達式為   V        （2分）

（2）電表測量值是有效值．                   （2分）

V      （3分）

   （3）外力做功所耗能量全部轉化為電能，又在外、內電阻上轉化為熱能．由能量守恒有：外力做功J     （5分）