曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭供電的小型交流發(fā)電機(jī)，如圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc的中點(diǎn)、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相接觸，如圖2所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線圈在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線組成，每匝線圈的面積S=20cm²，磁極間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R₁=35cm,小齒輪的半徑R₂=4.0cm,大齒輪的半徑R₃=10.0cm（如圖2）．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V？（假定摩擦小輪與自行車之間無相對滑動(dòng)）