题目
有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图5-1-6,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.问: 图5-1-6(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少?(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.
答案:思路解析:(1)交变电流电动势最大值为Em=2nBLv=2nBLωL/2=nBSω=10×0.5×0.22×10π V=6.28 V,电流的最大值为Im=Em/R=6.28/1 A=6.28 A.(2)线框转过60°时,感应电动势E=Emsin60°≈5.44 V.(3)由于线框转动是从中性面开始计时的,所以瞬时表达式为e=Emsinωt=6.28sin10ωt V.