题目内容
交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:
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⑴通过R的电荷量q为多少?
⑵R上产生电热QR为多少?
⑶外力做的功W为多少?
(1)
(2)
(3) W=Q ![]()
解析:
⑴按照电流的定义I=q/t,计算电荷量q应该用电流的平均值:即
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这里电流和电动势都必须要用平均值,不能用有效值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值,先求总电热Q,再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。
,
。
这里的电流必须要用有效值,不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电能转化为内能,即放出电热。因此W=Q
。一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能
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