问题详情:
如图所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈的总电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=T,当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时。求:
(1)若从线圈处于中*面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?
(4)从中*面开始计时,经 s通过电阻R的电荷量是多少?
【回答】
(1)e=50sin10πt V (2) 43.3 V
(3)31.86 V 3.54 A (4) C
【解析】(1)转速n=300 r/min=5 r/s,故频率f=n=5 Hz,ω=2πf=2π×5 rad/s=10π rad/s
感应电动势的最大值Em=NBSω=100××0.05×10π V=50 V,
因为从中*面开始计时,所以感应电动势按正弦规律变化,e=Emsinωt=50sin10πt V
(2)当t= s时,e=50sin(10π×) V≈43.3 V。
(3)电动势的有效值为E== V≈35.4 V,
电流表示数I== A=3.54 A,
电压表示数U=IR=3.54×9 V=31.86 V。
(4) s内线圈转过的角度
θ=ωt=10π×=。
该过程中,ΔΦ=BS-BScosθ=BS,
q=Δt=N= C= C。
知识点:(补充)表征交变电流的物理量
题型:计算题