Question

一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈匝數(shù)n=100匝，穿過(guò)每匝線(xiàn)圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0Ω，外電路電阻R=95.0Ω．求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的讀數(shù)．

Answer 1

分析：從圖象中過(guò)去磁通量的最大值，根據(jù)E_m=nBSω=nωΦ_m．求出電動(dòng)勢(shì)的峰值，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的峰值．因?yàn)殡娏鞅淼淖x數(shù)為有效值，根據(jù)I=

Im

2

，求出電流表的讀數(shù)．

解答：解：從Φ-t圖象可以看出
Φ_m=1.0×10^-2 Wb，T=3.14×10^-2 s，已知E_m=nωΦ_m，又ω=

2π

T

，
故電路中電流最大值I_m=

Em

R+r

=

n?2π?Φm

T(R+r)

=

100×2×3.14×1.0×10-2

3.14×10-2×(95+5.0)

 A=2 A．
交流電流表讀數(shù)I=

Im

2

≈1.4 A．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握E_m=nBSω=nωΦ_m．以及知道電流表的讀數(shù)為有效值，知道有效值和峰值的關(guān)系．