Question

如圖所示，一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度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，發(fā)電機線圈內(nèi)阻r=4.0Ω，外電路中的電阻R=6Ω，燈泡L電阻R_L=12Ω，不計其它電阻，交流電流表為理想電流表．求：
（1）線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω；
（2）交流電流表的讀數(shù)；
（3）在1min內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

（1）由圖象可讀出交流電的周期T=3.14×10^-2s
則：ω=

2π

T

=200rad/s
（2）并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系：

1

R外

=

1

R

+

1

RL

得：R_外=

12×6

12+6

=4Ω
E=nφ_mω
根據(jù)閉合電路歐姆定律：I=

E

2 (R外+r)

=

25 2

2

A
（3）U=IR_外
Q=

U2

RL

t=5×10⁴J
答：（1）線圈的角速度200 rad/s；
（2）交流電流表的讀為

25 2

2

A；
（3）在1min內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量5×10⁴J．