如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈匝数n=40匝,ab边长l1=0.5m,bc边长l2=0.4m,线圈总电阻r=1Ω.线圈转动的角速度ω=100rad/s,磁场的磁感应强度B=0.2T.线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表.
求:(1)从图示位置开始计时,闭合电路中电流随时间变化的函数表达式;
(2)电流表的示数;
(3)电阻R上消耗的电功率.
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈匝数n=40匝,ab边长l1=0.5m,bc边长l2=0.4m,线圈总电阻r=1Ω.线圈转动的角速度ω=100rad/s,磁场的磁感应强度B=0.2T.线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表.
求:(1)从图示位置开始计时,闭合电路中电流随时间变化的函数表达式;
(2)电流表的示数;
(3)电阻R上消耗的电功率.
(1)线圈bai中产生的感应du电动势的最大值表达式zhi为Em=nBSω=40×dao0.5×0.2×0.4×100V=160V
从图示位置开始计时,感应电动zhuan势shu的瞬时值为:e=160cos100t
所以电流的瞬时表达式为:i=Em/R+r
cosωt=160/9+1
cos100t=16cos100t(A)
(2)电流表测量的是有效值,所以电流表的示数为:
(3)根据功率公式得:P=I2R=1152W
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