如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m2，匝数n=100匝，线圈电阻r=2Ω，外电阻R=8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感强度B=T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s．求（1）交流电压表的读数为多少？（2）发电机的输出功率和发电总功率为多少？（3）从图示位置起（线圈平面平行于磁场方向），转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．试题及答案-解答题-云返教育

试题详情

如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，已知线圈面积为0.01m²，匝数n=100匝，线圈电阻r=2Ω，外电阻R=8Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．线圈在磁感强度B=

T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动，角速度ω=10πrad/s．求
（1）交流电压表的读数为多少？
（2）发电机的输出功率和发电总功率为多少？
（3）从图示位置起（线圈平面平行于磁场方向），转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．

见解析

（1）感应电动势的最大值E_m=nBSω，有效值E=

E_m，交流电压表的读数U=

代入解得 U=8

V
（2）发电机的输出功率P_出=

=16W，发电机总功率P_总=

=20W

（3）电路中电流有效值I=

A
从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热Q=I²rt，t=

，代入解得Q=0.2J．
答：（1）交流电压表的读数为8

V；
（2）发电机的输出功率是16W，发电机总功率是20W；
（3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热0.2J．

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