问题详情:
如图所示,一小型发电机内有n=100匝的矩形线圈,线圈面积S=0.10 m2,线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线圈在B=0.10 T的匀强磁场中,以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,发电机线圈两端与R=100 Ω的电阻构成闭合回路.
求:
(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值;
(2)从线圈平面通过中*面时开始,线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10 s,电流通过电阻R产生的焦耳热.
【回答】
解:(1)线圈中感应电动势的最大值Em=nBSω=3.14×102 V
(2)设从线圈平面通过中*面时开始,线圈转过90°角所用时间为Δt,线圈中的平均感应电动势=n
通过电阻R的平均电流==
在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量
Q=Δt==1.0×10-2 C.
(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流,电阻两端电压的有效值
U=Em
经过t=10 s电流通过电阻产生的焦耳热Q热=t
解得:Q热=4.9×103 J.
知识点:(补充)表征交变电流的物理量
题型:计算题