一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为10Ω．则外接一只电阻为100Ω的灯泡，如图乙所示．求：（1）电压表的示数；（2）发电机线圈内

Question

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为10Ω．则外接一只电阻为100Ω的灯泡，如图乙所示．求：
（1）电压表的示数；
（2）发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热；
（3）若发电机是10匝线圈，通过线圈的最大磁通量．

Answer 1

（1）电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值E_m=220V，
有效值为E=(220)/(√(2))V，灯泡两端电U═(E)/(R+r)R=(220)/(√(2)×(10+100))×100=100√(2)V；
（2）电路中的电流I═(E)/(r+R)=(220)/(√(2)(10+100))=√(2)A，
发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=I²rt=2×10×1=20J
（3）由最大值表达式可知：
E_m=nΦ_mω=220V
由图知T=0.02s  
又ω=(2π)/(T)=100π rad/s，
解得：Φ_m=0.07Wb；
答：（1）电压表示数为100√(2)V；（2）发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J；（3）最大磁通量为0.07Wb．