题目
交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为,线圈电阻为r,外电路电阻为R,当线圈处于中性面时开始计时,逆时针匀速转动180°过程中,求:(1)通过R的电荷量q(2)写出R两端的电压瞬时值的表达式(3)R上产生的电热Q(4)外力做的功W
答案:(1)通过电阻R的电荷量 由闭合电路欧姆定律得, 由法拉第电磁感应定律得, 联立以上四式得: (2分) (2)线圈由中性面开始转动,感应电动势的瞬时值表达式为 由闭合电路欧姆定律可知, 电阻R两端的电压 解以上三式得: (2分) (3)感应电动势的最大值为 感应电动势的有效值为 由闭合电路欧姆定律可知, 由焦耳定律可知,,其中 解以上四式得: (2分) (4)线圈匀速转动,外力所做的功等于线圈转动过程中产生的总焦耳热,即 (2分)