如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n
如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表． 在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ 随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．则交流发电机产生的电动势的最大值为______；电路中交流电压表的示数为______（保留两位有效数字） 
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解题思路：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω，根据Φ-t图线得出周期T以及磁通量的最大值Φ=BS．从而求出感应电动势的最大值．
（2）交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数．
（2）交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数．
交流发电机产生电动势的最大值为：
Em=nBSω
而Φm=BS，
ω=[2π/T]，
得：Em=
2nπ∅m
T
由Φ-t图线可知：Φm=2.0×10-2 Wb，
T=2π×10-2s
得：Em=200 V=2.0×102V．
（2）电动势的有效值为：
E=
2
2Em=100
2V
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为：
I=
100
2
90+10=
2A
交流电压表的示数为：U=IR=90
2V=1.3×102V．
故答案为：2.0×102V，1.3×102V．
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： 解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及知道峰值与有效值的关系，并掌握发电机输出功率即为外电阻消耗的功率．
1年前
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