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,匀强磁场的磁感强度为B=
T,当线圈以300r/min的转速匀速转动时,求:1 π
(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时电动势的瞬时值多大?1 30
(2)线圈从中性面转过180°过程中,磁通量变化量是多少?流过电阻R上得电量是多少?
(4)电路中电压表和电流表的示数各是多大?
解(1)交流电的频率:f=300÷60Hz=5Hz
角速度为ω=2πf=2π×5=10π
最大值:Em=NBSω=100×
×0.05×10π=50 1 π
瞬时表达式:e=Emsinωt=50sin10πt(V)
(2)当t=
s 时,瞬时值:e=50sin10π×1 30
=50×1 30
=43.30(V); 3 2
(3)△ϕ=|ϕ2-ϕ1|=2BS=2×
×0.05=1 π
=3.18×10-2(Wb); 1 10π
这段时间内的平均值:
=N. E
…△ϕ t
通过的电量:q=
t=. I
t=N. E R总
=100×△ϕ R
×1 10π
=1 10
(C)≈0.32C1 π
(4)Im=
=Em R总
=5(A)50 10
I=
=Im 2 5 2
(A)=3.54A2
U外=I×R=3.54×9=31.82(V)