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問題詳情:
如圖所示,一小型發電機內有n=100匝的矩形線圈,線圈面積S=0.10 m2,線圈電阻可忽略不計.在外力作用下矩形線圈在B=0.10 T的勻強磁場中,以恆定的角速度ω=100π rad/s繞垂直於磁場方向的固定軸OO′勻速轉動,發電機線圈兩端與R=100 Ω的電阻構成閉合迴路.
求:
(1)線圈轉動時產生感應電動勢的最大值;
(2)從線圈平面通過中*面時開始,線圈轉過90°角的過程中通過電阻R橫截面的電荷量;
(3)線圈勻速轉動10 s,電流通過電阻R產生的焦耳熱.
【回答】
解:(1)線圈中感應電動勢的最大值Em=nBSω=3.14×102 V
(2)設從線圈平面通過中*面時開始,線圈轉過90°角所用時間爲Δt,線圈中的平均感應電動勢=n
通過電阻R的平均電流==
在Δt時間內通過電阻橫截面的電荷量
Q=Δt==1.0×10-2 C.
(3)矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生正弦交變電流,電阻兩端電壓的有效值
U=Em
經過t=10 s電流通過電阻產生的焦耳熱Q熱=t
解得:Q熱=4.9×103 J.
知識點:(補充)表徵交變電流的物理量
題型:計算題
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