题目

在皮带的带动下，固定在发动机轴上的正方形线圈以角速度50 rad/s匀速转动，线圈边长为20 cm，匝数为10匝，线圈总电阻为1 Ω，转动轴OO′穿过线圈对边的中点，整个装置处在磁感应强度为1 T的匀强磁场中.线圈中产生的交变电流经滑环电刷向qΩ的电阻供电，求： 图3-2-9(1)交流安培表和伏特表的示数;(2)电源内阻的发热功率和电源的输出功率. 答案：解析：交流电流表和电压表的读数都是有效值，先计算出交变电流的峰值，再根据有效值与最大值的关系即可求得.(1)线圈在磁场中转动产生的交变电动势的最大值为Em=NBSω= NBa2ω=10×1×0.22×50 V=20 V，电动势有效值为E==14.1 V.根据闭合电路欧姆定律得I=A=1.41 A，电流表示数为1.41 A.路端电压为伏特表的示数U=IR=1.41×9 V=12.7 V.(2)电源内阻的发热功率为P内=I2r=1.412×1 W=2 W,输出功率就是外电路功率P外=I2R=1.412×9 'W=18 W.答案：(1)1.41 A    12.7 V  (2)2 W    18 W

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