Question

一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng).線圈匝數(shù)n=100，穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如右上圖所示.發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0 Ω，外電路電阻R=95 Ω.求：

（1）該發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

（2）在電阻R上產(chǎn)生的熱功率.

Answer 1

（1）200 V （2）190 W

解析：（1）由圖象知，穿過(guò)線圈磁通量的最大值：Φ_m=1.0×10^-2 Wb

角速度：ω== rad/s=2×10² rad/s

發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值：

E_m=nBSω=nΦ_mω=100×1.0×10^-2×2×10² V=200V.

(2)交流電動(dòng)勢(shì)的有效值：E= V=V

交流電流的有效值：I=A= A

電阻R上產(chǎn)生的熱功率：P=I²R=2×95 W=190 W.