如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=2

2025-05-07 13:44:21
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回答1:

(1)转速n=300r/min=5r/s,故频率f=n=5Hz
ω=2πf=2π×5rad/s=10πrad/s
因为从中性面开始计时,所以感应电动势按正弦规律变化,则有:
e=Emsinωt=NBSωsinω=100×

2
π
×0.05×10πsin10πt=50
2
sin10πt(V)
(2)电阻两端电压的最大值为:Um=
EmR
R+r
=
9×50
2
9+1
=45
2
(V)
电压表的读数:U=
Um
2
=
45
2
2
=45V
电流表的读数:I=
U
R
=
45
9
=5A
(3)线圈从图示位置转过90°过程中,通过电阻R上的电量:
q=N
△Φ
△t
=100×
BS
1
4
T
=100×
2
π
×0.05
1
4
×
10π
=
100
2
π
C
线圈从图示位置转过90°过程中,电阻R上产生的热量Q:
Q=I2Rt=52×9×
π
2
10π
=11.25J
答:(1)若从中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=50
2
sin10πt(V);
(2)电路中电压表的示数是45,电流表的示数是5A;
(3)线圈从图示位置转过90°过程中,通过电阻R上的电量为
100
2
π
C,电阻R上产生的热量Q为11.25J.