问题
问答题
发电机转子是匝数n=100匝，边长L=20cm的正方形线圈，将它置于B=0.5T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴，以ω=100πrad/s的角速度转动，从线圈转动到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．已知线圈的电阻r=2Ω，外电路的电阻R=8Ω．求：
（1）外电路上所消耗的功率；
（2）从计时开始，线圈转过
的过程中，通过外电阻的电量．π 3
答案
（1）线圈产生感应电动势的最大值，Em=nBL2ω；
感应电动势的有效值，E=Em 2
由闭合电路欧姆定律，则有：I=E R+r
因PR=I2R
解得：P外=1600π2W
（3）由线圈产生的感应电动势的平均值，
=n. E △∅ △t
穿过线圈磁通量的变化，△∅=BL2-BL2sin30°
平均感应电流，
=. I . E R+r
由电量的表达式，q=
•△t. I
解得q=
=n•△∅ r+R
C=0.1C100×0.5×0．22×(1-0.5) 2+8
答：（1）外电路上所消耗的功率1600π2W；
（2）从计时开始，线圈转过
的过程中，通过外电阻的电量为0.1C．π 3