Question

【題目】如圖甲所示，線圈abcd的面積是0.02m，共100匝，線圈電阻為r=12Ω，勻強磁場的磁感應強度B=T，線圈以300r/min 的轉速勻速轉動。將甲圖中線圈的兩端分別與乙圖最左端的接線柱相連(圖中未連接)，向右邊的電路進行供電。變壓器為理想變壓器，電流表和電壓表均為理想交流電表， 為最大值=8Ω的滑動變阻器， 為3Ω的定值電阻，S為單刀雙擲開關。求：

(1)若從線圈從圖示位置開始記時，寫出線圈中產生的感應電動勢的瞬時值表達式?

(2)當S與a相連時，上下移動的滑動觸頭， 所消耗的最大功率為多少?

(3)當S與b相連時，為使所消耗的功率最大，理想變壓器的匝數比?

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：（1）要知道交流電產生的本質，以及形成的電動勢的表達式是什么，

（2）知道電源的最大輸出功率的條件是內外電阻相等時，利用這個條件結合電路可以求出題中所問問題；

（1）若從圖示位置計時，此時磁通量最大，電動勢為零，由感應電動勢的瞬時值表達式 得：

（2）當S與a相連時，因R1的最大阻值小于電源內阻，故當R1=8Ω時R1消耗的功率最大，

（3）接b時，原線圈兩端的等效電阻為：

當時，R2消耗的功率最大

得：

綜上所述本題答案是：（1） （2） （3）