如图所示,一交流发电机线圈共50匝,ab=0.2m,bc=0.1m,总电阻为10Ω,它在B=0.5T的匀强磁场中从磁通量

1个回答

  • 解题思路:(1)电动势的最大值为NBSω,写出电压的瞬时表达式,再求出有效值,即可求解电压表与电流表示数;

    (2)求电荷量用电动势的平均值;

    (3)外电阻R上产生的焦耳热是用电动势的有效值.

    (1、2)根据ω=2πn得:ω=200πrad/s

    电动势最大值为:

    Em=NBSω

    =50×0.5×0.2×0.1×200π

    =100πV

    从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值为:e=100πsin200πt;

    感应电动势的有效值为:E=

    100π

    2=50

    2πV;

    根据闭合电路欧姆定律,则有:I=

    E

    R+ r=

    50π

    2

    40+10A=π

    2A≈4.4A,因此电流表的读数为4.4A;

    而R电阻的两端的电压为:U=IR=40π

    2V≈176V,因此电压表的读数为176V;

    (3)线圈转过[1/4]周期过程中,

    根据焦耳定律,则外电阻R上产生的焦耳热为:Q=I2Rt=(π

    2)2×40×

    200π

    4J=1.94J;

    答:(1)电流表的读数是4.4A;

    (2)电压表的读数是176V

    (3)这段时间内在外电阻R上产生的焦耳热1.94J.

    点评:

    本题考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系.

    考点点评: 本题要注意求电荷量必须用电动势的平均值,电压表测量的是有效值,而焦耳热也是用有效值.