题目

如图所示是一个交流发电机的示意图．线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，B=1T，线圈匝数n=10，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以10r/s的转速匀速转动．求： （1） 安培表和电压表的读数． （2） 从如图示位置开始经过 秒时感应电动势的瞬时值多大？ （3） 从如图所示位置开始转过90°角的过程中的平均感应电动势值多大？ 答案： 解：角速度ω=2πn=20π；交流电的最大值为：Em=NBSω=10×0.1×0.1×20π=2πv则有效值：E= Em2 = 2π2 = 2 πV；电流I= Er+R = 2π10 A电压表的示数：U=IR= E有R+r R= 2π10×5 = 2π2 V答：电压表的示数为 22 V；电流表示数为 2π10 A； 解：电动势瞬时值表达式e=Emcos2πnt，当t= 160 s时，e=π=3.14V答：如图示位置开始经过 160 s时感应电动势的瞬时值为3.14V； 解：磁通量的变化量△Φ=BS=1×0.01=0.01Wb；交流电的周期：T= 2πω =0.1s；线圈转过的角度θ= π2 ；用时t= T4 = 140 s平均电动势 E¯ =n △Φ△t =10× 0.01140 =4V；答：平均电动势为4V．

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