如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′

2025-05-07 01:20:08
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(1)感应电动势的最大值为:Em=nBSω=50×0.8×0.3×0.1×2π×

480
60
V=19.2πV,
有效值为:E=
Em
2
=9.6
2
π
V
由闭合电路欧姆定律得电路中电流为:I=
E
R+r
…①
线圈从图示位置转过
1
4
转时间为:t=
0.25
480
60
s=
1
32
s

由焦耳定律得,电阻R上产生的热量Q=I2Rt…②
由①②并代入数据得,Q=10.7J
线圈从图示位置转过
1
4
转的过程中,产生的平均感应电动势为:
E
n△?
△t
50×0.8×0.1×0.3
1
32
V
=38.4V
通过导线截面的电量q=
E
R+r
t
=
38.4
3+1
×
1
32
C
=0.3C
(2)电流表为:I=
E
R+r
=
9.6
2
π
3+1
A=10.7A

电压表示数为:U=IR=10.7×3V=32.1V
(3)从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势:E′=
n△?′
△t′
=
2×50×0.8×0.3×0.1
1
2
480
60
V=38.4V
答:(1)线圈从图示位置转过
1
4
转的过程中,电阻R上产生的热量10.7J,通过导线截面的电量0.3C;
(2)电流表读数10.7A和电压表的读数32.1V;
(3)从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势38.4V