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ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过
问题描述:
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ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:
(1)通过R的电荷量q为多少?
(2)R上产生电热QR为多少?
答
(1)按照电流的定义I=
,计算电荷量q应该用电流的平均值:q t
即q=
t,. I
而
=. I
=
. E R+r
t=n△φ t(R+r)
t,nBS t(R+r)
故通过R的电荷量:q=
,nBS R+r
(2)求电热应该用有效值,先求总电热Q,再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR.
总电热 Q=I2(R+r)t=
•E2 R+r
=π 2ω
=(nBSω)2π 2(R+r)2ω
πωn2B2S2
4(R+r)
R上产生电热 QR=
Q=R R+r
πωn2B2S2R 4(R+r)2
答:(1)通过R的电荷量q为
.nBS R+r
(2)R上产生电热QR为
.πωn2B2S2R 4(R+r)2