(1)外力驱动线圈转动的功率;
(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时,线圈产生的感应电动势及感应电流的大小;
(3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中,通过线圈横截面的电荷量.
答案 (1)1.97×104 W (2)314 V 31.4 A
(3)0.027 C
解题指导 (1)线圈中感应电动势的最大值
Em=nBSω=nBS·2πf=100×0.5×(0.2)2×2×3.14×50 V=628 V
感应电动势的有效值为U==314 V.
外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等,P外== W≈1.97×104 W.
(2)线圈转至与中性面成30°角时,感应电动势的瞬时值e=Emsin 30°=314 V,交变电流的瞬时值i== A=31.4 A.
(3)在线圈从中性面转至与中性面成30°角的过程中,线圈中的平均感应电动势=n,平均感应电流==n,通过线圈横截面的电荷量为q,则q=Δt=n=n=
代入数据解得q≈0.027 C
1. 如图1所示,交流发电机线圈的面积为0.05 m2,共100匝.该线圈在磁感应强度为 T的匀强磁场中,以10π rad/s的角速度匀速转动,电阻R1和R2的阻值均为50 Ω,线圈的内阻忽略不计,若从图示位置开始计时,则 ( )
图1
A.线圈中的电动势为e=50sin (10πt) V
B.电流表的示数为 A