题目
平均半径为12cm的4×103匝线圈,在磁场为0.5G的地磁场中每秒钟旋转30周,线圈中可产生的最大感应电动势为多大?如何旋转和旋转到何时,才有这样大的电动势?
平均半径为12cm的4×103匝线圈,在磁场为0.5G的地磁场中每秒钟旋转30周,线圈中可产生的最大感应电动势为多大?如何旋转和旋转到何时,才有这样大的电动势?
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定线圈旋转的角速度
线圈每秒钟旋转30周,因此角速度 $\omega$ 可以通过公式 $\omega = 2\pi f$ 计算,其中 $f$ 是频率,即每秒旋转的周数。
步骤 2:计算线圈的面积
线圈的面积 $S$ 可以通过公式 $S = \pi r^2$ 计算,其中 $r$ 是线圈的平均半径。
步骤 3:计算最大感应电动势
最大感应电动势 $E_{max}$ 可以通过公式 $E_{max} = NBS\omega$ 计算,其中 $N$ 是线圈的匝数,$B$ 是磁场强度,$S$ 是线圈的面积,$\omega$ 是线圈的角速度。
步骤 4:确定何时产生最大感应电动势
最大感应电动势产生在磁通量变化率最大的时刻,即线圈平面与磁场方向垂直时。
线圈每秒钟旋转30周,因此角速度 $\omega$ 可以通过公式 $\omega = 2\pi f$ 计算,其中 $f$ 是频率,即每秒旋转的周数。
步骤 2:计算线圈的面积
线圈的面积 $S$ 可以通过公式 $S = \pi r^2$ 计算,其中 $r$ 是线圈的平均半径。
步骤 3:计算最大感应电动势
最大感应电动势 $E_{max}$ 可以通过公式 $E_{max} = NBS\omega$ 计算,其中 $N$ 是线圈的匝数,$B$ 是磁场强度,$S$ 是线圈的面积,$\omega$ 是线圈的角速度。
步骤 4:确定何时产生最大感应电动势
最大感应电动势产生在磁通量变化率最大的时刻,即线圈平面与磁场方向垂直时。