如圖所示,交流發電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數n=100,線...
問題詳情:
如圖所示,交流發電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數n=100,線圈的總電阻r=10Ω,線圈位於磁感應強度B=0.050T的勻強磁場中,線圈平面與磁場方向平行.線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環E、F(集流環)焊接在一起,並透過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接.現使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直於磁場的轉軸OOˊ以角速度ω=400rad/s勻速轉動.電路中其他電阻以及線圈的自感係數均可忽略不計.求:
(1)線圈中感應電流的最大值;
(2)線圈轉動過程中電阻R的發熱功率;
(3)從線圈經過圖示位置開始計時,經過週期時間透過電阻R的電荷量.
【回答】
解:(1)線圈產生感應電動勢的最大值Em=nBωab×bc=300V
根據閉合電路歐姆定律可知,線圈中感應電流的最大值
解得:Im=3.0A
(2)透過電阻R的電流的有效值I=
線圈轉動過程中電阻R的熱功率P=I2R
解得:P=405W
(3)根據法拉第電磁感應定律有: =n=n
根據閉合電路歐姆定律有:
解得: =7.5×103C
答:(1)線圈中感應電流的最大值爲3.0A;
(2)線圈轉動過程中電阻R的發熱功率爲405W;
(3)從線圈經過圖示位置開始計時,經過週期時間透過電阻R的電荷量爲7.5×103C.
知識點:交變電流
題型:計算題