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发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,置于磁感应强度B=0....

发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)写出交变电流瞬时值表达式;
(2)外电阻上消耗的功率;
(3)从计时开始,线圈转过manfen5.com 满分网过程中,通过外电阻的电荷量是多少?
(1)先根据Um=nBωL2求出最大值,再根据闭合电路欧姆定律求出电流,进而求出交变电流瞬时值表达式; (2)先求出电流的有效值,根据P=I2R得外电阻上的消耗功率; (3)求通过外电阻的电荷量要用平均电流,根据电荷量等于平均电流乘以时间即可. 【解析】 (1)电动势的最大值:Um=nBωL2=200π=628(V), 根据闭合电路欧姆定律得: Im==6.28A, 故交变电流瞬时值表达式为:i=6.28sin100π(A). (2)因电流的有效值I=, 由P=I2R得外电阻上的消耗功率: P=()2R=198π2W. (3)从计时开始到线圈转过过程中, 平均感应电动势由 得:, 而平均电流:, 所以通过外电阻的电荷量:q=C. 答:(1)写出交变电流瞬时值表达式为i=6.28sin100π(A); (2)外电阻上消耗的功率为198π2W; (3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量为0.01C.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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