题目内容

【题目】如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为l1,宽度为l2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速运动,沿转轴OO方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t0时刻线圈平面与磁感线垂直.

(1)表示出线圈经过图示位置时通过电阻R的感应电流的方向.

(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式.

(3)求线圈从t0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势.

(4)求线圈从t0位置开始到转过60°时的瞬时电流.

【答案】(1)自下而上 (2)

(3)  (4)

【解析】1根据右手定则或楞次定律判断可知,线圈中的电流方向是badcb,故流过R的电流是自下而上.

2从中性面开始计时,感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大感应电动势,所以感应电动势的瞬时值表达式为

3)由法拉第电磁感应定律可知:平均电动势

4线圈从开始转过时,瞬间电流为

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