发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω．试求：
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；
（3）从计时开始，线圈转过
π
3
过程中，通过外电阻的电荷量是多少？

◎ 答案

（1）电动势的最大值：Um=nBωL2=200π=628（V），
根据闭合电路欧姆定律得：
Im=
Um
R+r
=6.28A，
故交变电流瞬时值表达式为：i=6.28sin100π（A）．
（2）因电流的有效值I=
Im

2
，
由P=I2R得外电阻上的消耗功率：
P=（
Im

2
）2R=198π2W．
（3）从计时开始到线圈转过
π
3
过程中，
平均感应电动势由
.
U
=n
△Φ
△t

得：
.
U
=n
Φm-Φmcos60°
△t
=
nBL2
2△t
，
而平均电流：
.
I
=
.
U
R+r
，
所以通过外电阻的电荷量：q=
.
I
△t=
nB2L2
2(R+r)
=0.01C．
答：（1）写出交变电流瞬时值表达式为i=6.28sin100π（A）；
（2）外电阻上消耗的功率为198π2W；
（3）从计时开始，线圈转过
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计时 边长 闭合电路 知识点 表达式
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    直流电动机的内电阻r=2，与R    		如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表V的示数增大△U（电压表为理想电表），在这个过程中[]A．通过R1的电流增加，增加量一定等于△U/R1B．R2两端的
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