一小型發電機的矩形線圈的勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉動。線圈匝數n＝
穿過每匝線圈的磁通φ隨時間按正弦規律變化，如圖所示，發電機內阻r＝5．0Ω，外電路電阻R＝95Ω。已知感應電動勢的最大值Em＝nωφm，其中φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯在外電路中的交流電流表（內阻不計）的讀數。
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圖17-3
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圖3-7-2
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曾經流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發電機，圖3-12甲為其結構示意圖．圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉軸上的矩形線框，轉軸過bc邊中點、與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0 cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖3-12乙所示．當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線框在磁極間轉動．設線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20 cm2，磁極間的磁場可視為勻強磁場，磁感應強度B=0.010 T，自行車車輪的半徑R1=35 cm，小齒輪的半徑R2=4.0 cm，大齒輪的半徑R3=10.0 cm（見圖乙）．現從靜止開始使大齒輪加速運動，問大齒輪的角速度為多大時才能使發電機輸出電壓的有效值U=3.2 V？（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）
圖3-12
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（20分）
曾經流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發電機，圖1結構圖中，N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉軸上的矩形線框，轉軸過bc邊并與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸，如圖2所示。當車輪轉動時，因摩擦而帶動小輪轉動，從而使線框在磁極間轉動線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間磁場可視勻磁場，磁感強度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35.0cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖2）。現從靜止開始大齒輪加速轉動，問大齒輪的角速度為多大才能使發電機輸出電壓的有效值U=3.2V。（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）
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