如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,线圈电阻为5Ω,在匀强磁场中绕OO′轴以502rad⼀s

2025-05-16 06:41:21
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回答1:

解答:解.(1)由题意知道:线圈转动产生的电动势的最大值为:
Em=nBSω=nφmω=100×0.1×50

2
=500
2
v
由图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式为:
e=Emsinωt=500
2
cos50
2
t v
(2)由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)
E=
Em
2

I=20A
U=IR=20×20=400V
故电压表的示数为400v,电流表的示数为20A
(3)线圈转动90°过程中,平均电动势
E
=
n△Φ
△t

q=I△t=
n△Φ
R+r
=
100×0.1
5+20
=0.4C
由焦耳定律知,线圈转动过程中产生的热量为
Q=I2Rt=400×20×
1
4
×
50
2
=40π
2
J
答:(1)线圈由图示状态开始转动产生感应电动势的表达式为e=500
2
cos50
2
t v
(2)电键S合上时,电压表和电流表示数分别为400V、20A;
(3)电键S合上时,线圈由图示状态转过90°过程中流过R 的电荷量q为0.4C;R产生的热量Q为40π
2
J;