19. 如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度
ab=0.25m,宽度
bc=0.20m,共有
n=100匝,总电阻
r=1.0Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴
OO′转动,线圈处于磁感应强度
B=0.40T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡,当线圈以角速度
ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8W。(不计转动轴与电刷的摩擦)求:
(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式
(其中
S表示线圈的面积);
(2)线圈转动的角速度
ω;
(3)线圈以上述角速度转动,由如图位置转过30°角,在此过程中通过小灯泡电量。