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一个线圈共有N匝,总电阻为r,两端通过滑环外接一个定值电阻R,位于线圈平面内的转轴垂直于匀强磁场方向,线圈绕轴以角速度ω匀速转动,在转动过程中穿过线圈所围面积的磁通量最大
题目详情
一个线圈共有N匝,总电阻为r,两端通过滑环外接一个定值电阻R,位于线圈平面内的转轴垂直于匀强磁场方向,线圈绕轴以角速度ω匀速转动,在转动过程中穿过线圈所围面积的磁通量最大值为φ,求:
(1)闭合电路中电流的有效值
(2)线圈从磁通量最大转到磁通量最小的过程中,通过R的电量q
(3)外力的功率.
(1)闭合电路中电流的有效值
(2)线圈从磁通量最大转到磁通量最小的过程中,通过R的电量q
(3)外力的功率.
▼优质解答
答案和解析
(1)设线圈从中性面开始转动,则线圈中所产生的感应电动势为e=NBSωsinωt=Nφωsinωt(V)
回路中的电流i=
=
,
电流的有效值为I=
=
,
(2)设从磁通量最大转到磁通量最小,时间为△t,通过R的电量q则q=
△t=
(3)由能的转化和守恒可知:P外=P电=
=
答:(1)闭合电路中电流的有效值为
;
(2)线圈从磁通量最大转到磁通量最小的过程中,通过R的电量为
;
(3)外力的功率为
.
回路中的电流i=
e |
R+r |
Nφωsinωt |
R+r |
电流的有效值为I=
Im | ||
|
| ||
2(R+r) |
(2)设从磁通量最大转到磁通量最小,时间为△t,通过R的电量q则q=
. |
I |
N∅ |
R+r |
(3)由能的转化和守恒可知:P外=P电=
e2 |
r+R |
N2∅2ω2 |
2(R+r) |
答:(1)闭合电路中电流的有效值为
| ||
2(R+r) |
(2)线圈从磁通量最大转到磁通量最小的过程中,通过R的电量为
N∅ |
R+r |
(3)外力的功率为
N2∅2ω2 |
2(R+r) |
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