匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向(俯视逆时针)以角速度ω绕轴OO′匀速转动.t=0时线圈平面与磁感线垂直,规定adcba的方
◎ 题目
匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向(俯视逆时针)以角速度ω绕轴OO′匀速转动.t=0时线圈平面与磁感线垂直,规定adcba的方向为电流的正方向.求: (1)线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式. (2)线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势. (3)线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小. (4)线圈转动一周的过程中外力做的功. |
◎ 答案
(1)线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω, 则线圈转动过程中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωt (2)线圈从图示位置开始转过90°的过程中,磁通量的变化量为△φ=BS, 所用时间为△t=
根据法拉第电磁感应定律E=N
则平均电动势为
(3)线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流 i=
(4)感应电动势的有效值为E=
根据能量守恒定律,线圈转动一周过程中外力做的功W=
答:(1)线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式e=NBSωsinωt. (2)线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势
(3)线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流的大小 |