Question

一小型發電機內的矩形線圈在勻強磁場中以恒定角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動，線圈匝數n=100，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規律變化，如圖17-22所示，發電機內阻r=5.0 Ω，外電路電阻R=95 Ω.已知感應電動勢的最大值E_m=nωΦ_m，其中Φ_m為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求串聯在外電路的交流電流表(內阻不計)的讀數.

圖17-22

Answer 1

解析：已知感應電動勢的最大值E_m=nωΦ_m

    設線圈在磁場中轉動的周期為T，則有

    ω=

    根據歐姆定律，電路中電流的最大值為

    I_m=

    設交流電流表的讀數為I，它是電流的有效值，根據有效值與最大值的關系，有

    I=

    由題給的Φt圖線可讀得

    Φ_m=1.0×10^-2 Wb

    T=3.14×10^-2 s

    解以上各式，并代入數據，得I=1.4 A.

答案：1.4 A