题目内容

下图是高频焊接的原理示意图．将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内，线圈中通以高频的交变电流．已知待焊接的圆形金属工件半径r＝10cm．焊接时，线圈通电后产生垂直与工件所在平面的变化磁场．磁场的磁感应强度的变化率为．焊接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．缝非常狭窄．求焊接过程中焊接处产生的热功率．(取＝10，不计温度变化对电阻的影响．)

答案：
解析：

解：对金属工件，根据法拉第电磁感应定律

(2分)

(1分)

代入数据得(1分)

求出电动势得有效值(1分)

工件非焊接部分的电阻(1分)

对金属工件，根据欧姆定律(1分)

焊接处产生的热功率(1分)

代入数据得(2分)


练习册系列答案
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下图是高频焊接的原理示意图．将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内．线圈中通以高频的交变电流．已知待焊接的圆形金属工件半径r=10cm．焊接时，线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁场．磁场的磁感应强度的变化率为1000
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πsinωt（T/s）．焊接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R0=10-13π（Ω?m-1）．缝非常狭窄．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．）

下图是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少．以下说法正确的是

①交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快

②交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快

③工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小

④工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大

A．

①③

B．

②③

C．

①④

D．

②④
下图是高频焊接的原理示意图．将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内．线圈中通以高频的交变电流．已知待焊接的圆形金属工件半径r=10cm．焊接时，线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁场．磁场的磁感应强度的变化率为1000πsinωt（T/s）．焊接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R=10-13π．缝非常狭窄．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．）
高频焊接是一种常用的焊接方法，下图是焊接的原理示意图。将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图（a）所示，t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3 Ω×m-1，焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻的影响。
（1）求环形金属工件中感应电流的大小，在图（b）中画出感应电流随时间变化的i-t图象（以逆时针方向电流为正）；
（2）求环形金属工件中感应电流的有效值；
（3）求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。

   

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