Question

如圖是一種自行車(chē)上照明用的車(chē)頭燈發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)軸的一端裝有一對(duì)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極，另一端裝有摩擦小輪。電樞線(xiàn)圈繞在固定的U形鐵芯上，自行車(chē)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，使線(xiàn)圈中產(chǎn)生正弦交流電，給車(chē)頭燈供電。已知自行車(chē)車(chē)輪半徑r=35cm，摩擦小輪半徑r₀=1.00cm，線(xiàn)圈有n=800匝，線(xiàn)圈橫截面積s=20cm²，總電阻R₁=40Ω，旋轉(zhuǎn)磁極的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.010T，車(chē)頭燈電阻R₂＝10Ω。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝8rad/s時(shí)。求：

   （1）發(fā)電機(jī)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

   （2）車(chē)頭燈中電流的有效值。

Answer 1

解：（1）　　　　　　

（2）　　　　

解析:

解：（1）磁極與摩擦小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，由于自行車(chē)車(chē)輪與摩擦小輪與摩擦小輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，故有　　　　　　　　　�、�

　　　　　　�、�

（2）摩擦小輪帶動(dòng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

　�、�

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值　　　　　　�、�

通過(guò)電流的有效值　　　　�、�