问题 问答题

如图,线圈的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=

1
π
T,当线圈以5r/s的转速匀速旋转时,求:

(1)从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)电路中电压表、电流表的示数各是多少;

(3)线圈从图示位置开始转动0.05s过程中感应电动势平均值.

答案

(1)ω=2πf=2×π×5rad/s=10πrad/s

因为从中性面开始计时,所以感应电动势按正弦规律变化,则有:e=εmsinωt=50sin10πtV

(2)电阻两端电压的最大值为:Um=

εmR
r+R
=45(V)

电压表的读数U=

Um
2
=31.8V

电流表的读数I=

U
R
=3.5A

(3)根据法拉第电磁感应定律得

感应电动势平均值为E=N

△φ
△t
=100
1
π
×0.05
0.05
V=
100
π
V

答:(1)从图示位置开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为50sin10πtV;

    (2)电路中电压表、电流表的示数各是31.8V和3.5A;

    (3)线圈从图示位置开始转动0.05s过程中感应电动势平均值为

100
π
V.

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