Question

如图13-13甲所示是一种振动发电装置，它的结构由一个半径为r=0.1 m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成，假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙).线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为，方向不变，线圈的总电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的电珠L，外力推动线圈的P端，使线圈做往复运动，便有电流通过电珠，当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正).

图13-13

(1)画出通过电珠L的电流图象(规定从L→b为正方向);

(2)在0.1 s～0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力;

(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计).

Answer 1

(1)略　(2)0.8 N　(3)0.64 W

解析:

(1)在0 s～0.1 s内:感应电动势E₁=nBLv₁

         L=2πr，

在0.1 s～0.15 s内:v₂=2 m/s，E₂=nBLv₂，

(2)因为外力匀速推动线圈，所以有:F=F_安=nBI₂L=nBI₂·2πr,

(3)电流的有效值为I，则有:

I²R×0.15=0.2²R×0.1+0.4²R×0.05

所以