如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝;线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=T,当线圈以50r/s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)线圈转过s时,感应电动势的瞬时值是多少?
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
(4)转一圈时间内电阻R发出的热量为多少?
(1)角速度:ω=2πn=2π×50=100πrad/s
从中性面开始计时瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=NBSωsin(ωt)=100××0.05×100πsin(100πt)=500sin(100πt)V
(2)当t=s时,电动势的瞬时值e=500sin(100π×)=-250V
(3)电动势的有效值为:E===250V
电流表示数:I===25A
电压表示数:U=IR=25×9=225V
(4)Q=I2RT=(25)2×9×=225J
答:(1)从线圈处于中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式500sin100πtV;
(2)线圈转过s时,感应电动势的瞬时值是-250V;
(3)电路中电压表示数为225V,电流表的示数是25A;
(4)转一圈时间内电阻R发出的热量为225J.