如图所示,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=1π

2025-05-14 01:32:22
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回答1:

(1)若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为:e=Emsinωt.
其中ω=300r/min=

300×2π
60
rad/s=10πrad/s,
Em=NBSω=100×
1
π
×0.05×10π=50V

故线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:
e=50sin10πt.
(2)线圈转了
1
30
s时电动势的瞬时值为:e=50×sin(10π×
1
30
)=25
2
V

(3)电动势的有效值为:E=
Em
2
=25
2
V

电流表示数:I=
E
R+r
25
2
9+1
A=2.5
2
A

电压表示数:U=IR=2.5
2
×9V=22.5
2
V

(4)图示位置磁通量为NBS,由图示位置转过90°角的过程中,磁通量由NBS减为零,故磁通量的变化为:△?=NBS,感应电动势的平均值为:
E
△?
t
NBS
t

感应电流的平均值为:
I
E
R+r
NBS
(R+r)t

则线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为:
q=
I
t=
NBS
(R+r)t
×t=
NBS
R+r
=
100×
1
π
×0.05
9+1
C=
1
C

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e=50sin10πt;
(2)线圈转了
1
30
s时电动势的瞬时值为25
2
V

(3)电路中电压表示数为22.5
2
V
,电流表的示数为2.5A.
(4)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷为
1
C