Question

如图，有一台小型发电机，其矩形线圈的匝数n =200匝，线圈面积S=0.01m²，线圈电阻r = 0.5W，磁场的磁感应强度时，产生频率f =50Hz的单相正弦交变电流，供电给“220V，2200W” 的电器让其正常工作。求：        

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式。

（2）发动机输出端交流电压表的示数；

（3）电阻R的阻值。

Answer 1

（1）发电机产生的感生电动势的最大值：

E_m= nBSω= nBS·2πf =200×1.2/π×0.01×100π=V（1分）

感应电动势的瞬时表达式： （2分）

（2）电动势有效值E=240V        （1分）

正常工作时的电流I=P/U=2200/220 A =10 A    （1分）

输出端电压表的示数U=E－I r =240V－10×0.5V=235V    （2分）

（3）电阻R上的电压∆U= 235V-220V=15V （2分）

     则线路电阻R=∆U/I=15/10=1.5 Ω  （1分）