Question

如图，线圈的面积是0.05m²，共100匝，线圈总电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B=

1

π

T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电路中电压表、电流表的示数各是多少？
（3）线圈在转动一个周期的时间内克服外力做的功是多少？

Answer 1

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：e=Emsinωt，
而Em=NBSω=100×

1

π

×0.05×2π×

300

60

V=50Vω=2π×

300

60

rad/s=10πrad/s
 所以e=50sin10πt（V）
（2）由于产生的是正弦变化规律的交流电，则有效电动势为E=25

2

V  
U=

E

R+r

R=

25 2

9+1

×9V=31.8V
I=

E

R+r

=

25 2

9+1

A=3.54A
（3）线圈在转动一个周期的时间内克服外力做功多少就等于在一个周期内产生的热量：
则有：Q=I²RT=（2.5

2

）²（9+1）×0.2J=25J