Question

如图所示，边长为 0.5m 的正方形线框 ABCD 绕 AB 边在匀强磁场中匀速转动，AB 边和磁场垂直，转速为每秒 50 转，磁感应强度为 0.4T。

⑴ 线圈平面经过什么位置时感应电动势的值最大，最大值是多少？

⑵ 线圈由图示位置经 t = 0.005s的过程中平均感应电动势是多少？

⑶ 线圈由图示位置经 t = 0.005s的时瞬时感应电动势是多少？

Answer 1

⑴ 线圈平面与磁场平行时（与中性面垂直）感应电动势最大；最大值

       E_m = BSω = 2πnl²B = 10π V ≈ 31.4V。

    ⑵ t = 0.005s = T/4时间内磁通量变化Δφ = BS = Bl²，平均感应电动势E_平 =Δφ/Δt = 20V。

    ⑶t = 0.005s = T/4时，线圈平面与磁场平行，即平行磁感线，e = E_m = 31.4V。