Question

高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示.将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的100匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流,线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为1 000πsinωt T/s.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍,工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R₀=0.001πΩ·m^-1,焊接的缝宽非常小.求焊接过程中焊接处产生的热功率.(取π²=10,不计温度变化对电阻的影响)

Answer 1

P=4.95×10⁴ W

工件中产生的最大感应电动势E_m==·S=·πr²
代入数据得E_m=100 V,有效值E="100" V
工件非焊接部分的电阻R₁=R₀·2πr,代入数据得R₁=2×10^-3Ω
焊接部分电阻R₂=99R₁,总电阻R_总=R₁+R₂=100R₁="0.2" Ω
工件中电流I=="500" A
焊接处产生的热功率P=I²R₂=4.95×10⁴ W.