Question

有一10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，线框绕OO'轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图，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：
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值是多少？
(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．
(4)电路中电压表和电流表的示数各是多少？

Answer 1

解：(1)交变电流电动势最大值为E_m＝nBSω＝10×0.5×0.2²×10π V＝6.28 V
(2)线框转过60°时，感应电动势e＝E_msin60°≈5.44 V
(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为e＝E_msinωt＝6.28 sin(10πt) V
(4)电动势的有效值E＝＝4.4 V
电流表的示数为I＝＝0.44 A
电压表的示数为U＝IR＝3.96 V