Question

【題目】如圖所示，一個小型旋轉電樞式交流發電機，其矩形線圈的長度為l1，寬度為l2，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，沿轉軸OO′方向看去，線圈轉動沿逆時針方向，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直．

(1)表示出線圈經過圖示位置時通過電阻R的感應電流的方向．

(2)寫出線圈轉動過程中感應電動勢的瞬時值表達式．

(3)求線圈從t＝0位置開始到轉過90°的過程中的平均電動勢．

(4)求線圈從t＝0位置開始到轉過60°時的瞬時電流．

Answer 1

【答案】(1)自下而上　(2)

(3) 　(4)

【解析】（1）根據右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中的電流方向是badcb，故流過R的電流是自下而上．

（2）從中性面開始計時，感應電動勢隨時間按正弦規律變化，且最大感應電動勢，所以感應電動勢的瞬時值表達式為

（3）由法拉第電磁感應定律可知：平均電動勢。

（4）線圈從開始轉過時，瞬間電流為。