Question

如圖13-1-15所示，一個小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的長度為a，寬度為b，匝數(shù)為n，電阻為r，與線圈兩端相接的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿軸OO′方向看去，線圈轉(zhuǎn)動方向沿順時針.

圖13-1-15

（1）在圖中畫出線圈經(jīng)過圖示位置時通過電阻R上的感應(yīng)電流的方向.

（2）從圖示位置（線圈平面平行于磁場方向）開始計時，經(jīng)多長時間，通過電阻R上的電流的瞬時值第一次為零？

（3）與電阻并聯(lián)的交流電壓表的示數(shù)是多少？

（4）線圈由圖示位置轉(zhuǎn)動T/4的時間內(nèi)通過電阻R的電荷量是多少？

Answer 1

解析：（1）通過R的電流方向自上而下.

（2）當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動t==時電流的瞬時值第一次為零.

（3）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值E_m=nBωS=nBωab

輸出電壓的最大值U_m=E_m

交流電壓表的示數(shù)U=

解得U=.

（4）轉(zhuǎn)動的時間線圈中磁通量的變化ΔΦ=Bab，此段時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E=n,平均電流=,通過R的電荷量q=·Δt=n.

答案：（1）自上而下  （2）  （3）  （4）n