题目内容
如图17-1-19所示,正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动,转动次数n="120" min-1.若已知ab=bc="20" cm,匝数=20,磁感应强度B="0.2" T,求:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241206340682975.jpg)
图17-1-19
(1)转动中最大电动势位置;
(2)从图示位置转过90°过程中的平均电动势;
(3)设线圈是闭合的,总电阻R="10" Ω,线圈转动过程中受到的最大电磁力矩及位置.
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图17-1-19
(1)转动中最大电动势位置;
(2)从图示位置转过90°过程中的平均电动势;
(3)设线圈是闭合的,总电阻R="10" Ω,线圈转动过程中受到的最大电磁力矩及位置.
(1)2.01V与最大电动势所对应的线圈位置如图中所示,即垂直中性面的位置.?
(21.28 V.?
(3)0.032 N·m.
(21.28 V.?
(3)0.032 N·m.
平均电动势由法拉第电磁感应定律求解,最大磁力矩对应着感应电流的最大位置.
(1)N匝线圈转动中的最大电动势为εm=NBSω?
式中ω=2πf=2π×
rad/s="4" rad/s
代入各已知数据得:εm=20×0.2×0.2×0.2×4πV=2.01V
与最大电动势所对应的线圈位置如图中所示,即垂直中性面的位置.?
(2)图示位置转过90°过程中,线圈中发生的磁通量变化ΔΦ=BS,历时
,由法拉第电磁感应定律得平均电动势
4×20×0.2×0.2×0.2×2 V="1.28" V.?
(3)线圈转动时产生感应电动势,激起感应电流
,使线圈受到一个与外力矩方向相反的磁力矩M=NBIS,它也是一个随时间变化的量,最大磁力矩对应于感应电动势(或感应电流)有最大值的位置,其值为Mm=NBImS=NB
S="0.032" N·m.
(1)N匝线圈转动中的最大电动势为εm=NBSω?
式中ω=2πf=2π×
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120634084326.gif)
代入各已知数据得:εm=20×0.2×0.2×0.2×4πV=2.01V
与最大电动势所对应的线圈位置如图中所示,即垂直中性面的位置.?
(2)图示位置转过90°过程中,线圈中发生的磁通量变化ΔΦ=BS,历时
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120634100414.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241206341151046.gif)
(3)线圈转动时产生感应电动势,激起感应电流
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120634131332.gif)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120634193381.gif)
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