如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长l1=0.5m，bc
1个回答
解题思路：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω，写出感应电动势的瞬时表达式，再根据欧姆定律求出电流的瞬时表达式．（2）电流表测量电流的有效值．根据E=Em2和欧姆定律求出电流的有效值．（3）用电器消耗的电功率P=I2R，I是电流的有效值．（4）电容器的耐压值对应电动势的最大值．
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：Em=nBSω
代入数据得：Em=40×0.2×0.5×0.4×100V=160 V
则感应电动势的瞬时值：e=Emsinωt=160sin100t，
根据欧姆定律可知，电流的瞬时表达式：i=[e/R+r]=16sin100t（A）；
（2）电流表读数即为该交流电的有效值，则：I=
Im
2=
16
2=8
2A；
（3）小灯泡消耗的电功率：P=I2R=（8
2）2×9W=1652J．
（4）电容器的耐压值为电压的最大值，故其耐压值应大于等于电源的电动势的最大值；故为160V；
答：（1）线圈中产生的最大感应电动势为400V，电流的瞬时表达式i=16sin100t（A）．
（2）电流表A的读数为8
2A．
（3）用电器上消耗的电功率为1652W．
（4）其耐压值至少为160V
点评：
本题考点： 交流的峰值、有效值以及它们的关系；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
考点点评： 本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值；只有电容器的耐压值对应最大值．
相关问题
