Question

发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中，绕着垂直于磁感线方向的轴以ω=100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时，线圈和外电路的总电阻R=10 Ω.

(1)写出交流电流瞬时值表达式；

(2)线圈从计时开始，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？

Answer 1

思路解析：(1)感应电动势的最大值为E_m=nBSω=20π V，I_m==2π，由于从与磁场方向垂直位置开始计时，也就是从中性面计时，因此瞬时值用正弦表达：i=2πsin100πt A.

(2)线圈从计时开始，转过的过程中，通过某一截面的电荷量应该用平均值来计算q=It=nΔt=.

ΔΦ=BS-BScosBS，代入电荷量方程得q==1×10^-2 C.

答案:(1)i=2πsin100πt A  (2)1×10^-2 C