Question

如图所示为交流发电机示意图，匝数为匝的矩形线圈，边长分别为和，内阻为，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部的电阻相接求电键S合上后，

写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；

电压表和电流表示数；

电阻R上所消耗的电功率；

从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．

Answer

表达式为

电压表示数为40V，电流表示数为；

电阻R上所消耗的电功率是80W；

由图示位置转过的过程中，通过R的电量是

【解析】

（1）感应电动势最大值：
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50 =50V
故表达式为：
e=Emsinωt=50sin50t
（2）有效值：

电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得： ，
U=IR=2×20=40V                                           
（3）电阻R上所消耗的电功率为：
P=IU=2×40=80W                   
（4）由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量为：