Question

一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖17-22所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0 Ω，外電路電阻R=95 Ω.已知感應(yīng)電動勢的最大值E_m=nωΦ_m，其中Φ_m為穿過每匝線圈磁通量的最大值.求串聯(lián)在外電路的交流電流表(內(nèi)阻不計)的讀數(shù).

圖17-22

Answer 1

解析：已知感應(yīng)電動勢的最大值E_m=nωΦ_m

    設(shè)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的周期為T，則有

    ω=

    根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為

    I_m=

    設(shè)交流電流表的讀數(shù)為I，它是電流的有效值，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系，有

    I=

    由題給的Φt圖線可讀得

    Φ_m=1.0×10^-2 Wb

    T=3.14×10^-2 s

    解以上各式，并代入數(shù)據(jù)，得I=1.4 A.

答案：1.4 A