如圖24所示,在皮帶的帶動(dòng)下,固定在發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的正方形線圈以角速度?50 rad/s 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈邊長(zhǎng)為20 cm,匝數(shù)為10匝,線圈總電阻為1 Ω,轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO′穿過(guò)線圈對(duì)邊的中點(diǎn),整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.線圈中產(chǎn)生的交變電流經(jīng)滑環(huán)電刷向9 Ω的電阻供電.求:

圖24

(1)交流電流表和電壓表的示數(shù);

(2)電源內(nèi)的發(fā)熱功率和電源的輸出功率.

思路解析:交流電流表和電壓表的讀數(shù)都是有效值,先計(jì)算出交變電流的峰值,再根據(jù)有效值與峰值的關(guān)系即可求得.

(1)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為

Em=NBSω=NBa2ω=10×1×0.22×50 V=20 V,電動(dòng)勢(shì)的有效值為

E==10 V=14.1 V

根據(jù)閉合電路歐姆定律得I== A=1.41 A,電流表示數(shù)為1.41 A.

路端電壓為電壓表的示數(shù)U=IR=1.41×9 V=12.7 V.

(2)電源內(nèi)的發(fā)熱功率為P內(nèi)=I2r=1.412×1 W=2 W

輸出功率就是外電路功率P=I2R=1.412×9 W=18 W.

答案:(1)1.41 A  12.7 V  (2)2 W  18 W

練習(xí)冊(cè)系列答案
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