如图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直

2025-05-09 10:29:22
推荐回答(1个)
回答1:

(1)线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab边的线速度为v,该边产生的感应电动势为:E1=BLabv
与此同时,线圈的cd边也在切割磁感线,产生的感应电动势为:E2=BLcdv
线圈产生的总感应电动势为:Em=n(E1+E2
因为有:Lab=Lcd
所以:Em=n2BLabv
线速度v=ω

1
2
Lbc,所以:Em=nBLab Lbcω,而S=Lab Lbc(S表示线圈的面积)
Em=nBSω;
(2)线圈匀速转动过程中电流表的示数是有效值,所以感应电动势的有效值是
nBSω
2

根据闭合电路的欧姆定律得I=
 E
 r+R
=
2
2
nBSω
R+ r

所以电流表的示数是
2
2
nBSω
R+ r

(3)线圈匀速转动的周期是T=
ω

根据焦耳定律得:
线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热Q=I2r×NT=
πNn2B2S2ωr
(r+R)2

答:(1)见解答(1);
(2)线圈匀速转动过程中电流表的示数是
2
2
nBSω
R+ r

(3)线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热是
πNn2B2S2ωr
(r+R)2