Question

一小型發電機內的矩形線圈在勻速磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動，線圈匝數n=100，穿過每匝的磁通量Φ隨時間按正弦規律變化，如圖所示，發電機內阻r=5.0Ω，外電路電阻R=95Ω．已知感應電動勢的最大值E_m=nωΦ_m，其中Φ_m為穿過每匝線圈磁通量的最大值．求外電路中的電流的最大值．

Answer 1

已知感應電動勢的最大值：
E_m=nωΦ_m ①
設線圈在磁場中轉動的周期為T，則有：
ω=

2π

T

②
根據歐姆定律，電路中電流的最大值為：
I_m=

Em

R+r

③
由題給的圖象可讀得：
Φ_m=1.0×10^-2Wb④
T=3.14×10^-2s ⑤
解以上各式，并代入數據，得：
I=2A
答：外電路中的電流的最大值為2A．