Question

如圖是一種自行車上照明用的車頭燈發電機的結構示意圖，轉軸的一端裝有一對隨軸轉動的磁極，另一端裝有摩擦小輪。電樞線圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車車輪轉動時，通過摩擦小輪帶動磁極轉動，使線圈中產生正弦交流電，給車頭燈供電。
已知自行車車輪半徑r=35cm，摩擦小輪半徑r₀=1.00cm，線圈有n=800匝，線圈橫截面積s=20cm²，總電阻R₁=40Ω，旋轉磁極的磁感應強度B＝0.010T，車頭燈電阻R₂＝10Ω。當車輪轉動的角速度ω＝8rad/s時。求：
（1）發電機磁極轉動的角速度。
（2）車頭燈中電流的有效值。

Answer 1

解：（1）　　　　　　
（2）　　　　

解：（1）磁極與摩擦小輪轉動的角速度相等，由于自行車車輪與摩擦小輪與摩擦小輪之間無相對滑動，故有　　　　　　　　　　①
　　　　　　　②
（2）摩擦小輪帶動磁極轉動，線圈產生的感應電動勢的最大值為
　　③
感應電動勢的有效值　　　　　　　④
通過電流的有效值　　　　　⑤