题目内容
如图所示,线圈的面积100cm2,共100匝.处在B=0.5T的匀强磁场中,以
Hz的频率匀速转动.已知线圈电阻为1Ω,外接电阻R为9Ω,合上开关K,那么:
(1)K合上后电压表的读数是多少?
(2)K合上后,以图示位置为计时零点,写出电流瞬时值的表达式.
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中,通过线圈导线截面的电量.
100 | π |
(1)K合上后电压表的读数是多少?
(2)K合上后,以图示位置为计时零点,写出电流瞬时值的表达式.
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中,通过线圈导线截面的电量.
分析:(1)先求出最大电动势,有效值为最大值的
,然后结合闭合电路欧姆定律求出电压表读数(路端电压);
(2)图示位置感应电流最大,则瞬时值表达式为余弦表达式;
(3)根据公式q=n
求电量.
1 | ||
|
(2)图示位置感应电流最大,则瞬时值表达式为余弦表达式;
(3)根据公式q=n
△φ |
R |
解答:解:(1)ω=2πf=2π×
=200rad/s
电动势的最大值为?m=NBSω=100×0.5×100×10-4×200=100V
电动势的有效值为:E=
=50
V
根据闭合电路欧姆定律:i=
=
=5
A
则电压表示数:U=iR=5
×9≈63.63V
(2)电流最大值为Im=
×5
A=10A
图示位置感应电流最大,则瞬时值表达式为余弦表达式:i=Imcosωt=10cos200t;
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中磁通量的变化量:△φ=BSsin30°=0.5×0.01×
=0.0025wb
则q=n
=100×
=0.025C
答:(1)K合上后电压表的读数是63.63V;
(2)K合上后,以图示位置为计时零点,电流瞬时值的表达式为10cos200t.
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中,通过线圈导线截面的电量0.025C.
100 |
π |
电动势的最大值为?m=NBSω=100×0.5×100×10-4×200=100V
电动势的有效值为:E=
100V | ||
|
2 |
根据闭合电路欧姆定律:i=
E |
R+r |
50
| ||
1+9 |
2 |
则电压表示数:U=iR=5
2 |
(2)电流最大值为Im=
2 |
2 |
图示位置感应电流最大,则瞬时值表达式为余弦表达式:i=Imcosωt=10cos200t;
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中磁通量的变化量:△φ=BSsin30°=0.5×0.01×
1 |
2 |
则q=n
△φ |
R |
0.0025 |
10 |
答:(1)K合上后电压表的读数是63.63V;
(2)K合上后,以图示位置为计时零点,电流瞬时值的表达式为10cos200t.
(3)求线圈从图示位置开始转过30°角的过程中,通过线圈导线截面的电量0.025C.
点评:注意求电量q=It中I应该取平均值,而
=
,
=
,q=
t,三式联立得:q=n
.
. |
I |
| ||
R总 |
. |
E |
n△φ |
△t |
. |
I |
△φ |
R |
练习册系列答案
相关题目