Question

【題目】如圖所示為交流發電機示意圖，匝數為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為 10 cm和20 cm，內阻為 5Ω，在磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中繞OO′軸以rad/s的角速度勻速轉動，線圈和外部 20Ω的電阻R相接。求：

（1）t＝0時線圈在圖示位置，寫出此交變電流電動勢瞬時值表達式；

（2）電鍵S合上時，電壓表和電流表示數；

（3）通過電阻R上所消耗的電功率是多少？

Answer 1

【答案】（1） （2）2 A 40 V （3）80 W

【解析】（1）感應電動勢最大值

Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V

則電動勢瞬時值表達式為：e=50cos50t V

（2）電源電動勢有效值 E= =50 V.

電鍵S合上時，由全電路歐姆定律I= A=2.0 A

U=IR=220 V=40 V.

即電流表示數為 2 A，電壓表示數為 40 V.

（3）電阻R上所消耗的電功率 P=IU=240 W=80 W.