Question

 曾經流行過一種向自行車車頭供電的小型交流發電機，圖1為其結構示意圖。圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉軸上的矩形線框，轉軸過bc的中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r₀＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示。當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線圈在磁極間轉動。設線框由N=800匝導線組成，每匝線圈的面積S=20cm²，磁極間的磁場可視為勻強磁場，磁感強度B=0.010T，自行車車輪的半徑R₁=35cm，小齒輪的半徑R₂=4.0cm，大齒輪的半徑R₃=10.0cm（見圖2）。現從靜止開始使大齒輪加速轉動，問大齒輪的角速度為多大才能使發電機輸出電壓的有效值U=3.2V？（假定摩擦小輪與自行車之間無相對滑動）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 解：由于傳動裝置在傳動處線速度相等，同一轉動體上角速度相等

所以：         1                2分

                                2                2分

                               3               2分

                             4               2分

                                            2分

           又：           5               2分

                            rad/s            2分