Question

【题目】某台交流发电机的结构可以简化为，多匝线框在匀强磁场中旋转产生正弦式交流电。当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达式e=10sin(50πt)V，其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2倍，发电机输出端接入如图所示电路。已知发电机内阻r=1Ω，R1=4Ω,R2=R3=10Ω，求：

（1）理想交流电压的示数；（2）通过电阻R1的电流的最大值；（3）电阻R2在1分钟内产生的焦耳热

Answer 1

【答案】（1）18V（2）2A（3）600J

【解析】（1）Em=NBSω，转速增加一倍，则最大值变为原来的两倍，根据e=10sin50πt（V）可知，原来电动势最大值Em=10V，转速增加一倍后E′m=20V，有效值为E＝＝20V，路段电阻R=R1+＝9Ω，电压表的示数U=；
（2）通过电阻R1的电流的最大值

（3）流过R1的电流的有效值I= ＝2A，

根据并联电路的电流特点可知，流过R2的电流I′＝＝1A，

1min内产生的热量Q=I′2R2t＝12×10×60J＝600J