在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r0=50cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=
来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/12 15:58:21
在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r0=50cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103 rad/s逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8Ω,外接电阻R=3.9Ω,如图所示,求:
(1)每半根导体棒产生的感应电动势.
(2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定RV→∞,RA→0).
(1)每半根导体棒产生的感应电动势.
(2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定RV→∞,RA→0).
解、(1)每半根导体棒产生的感应电动势为:
E1=Bl
.
v=
1
2Bl2ω=
1
2×0.4×103×(0.5)2V=50V.
(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),
相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,
总的电动势:E=E1=50 V,
总内阻:r=
1
4×
1
2R0=0.1Ω,
当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势为50V.
当电键S′接通时,全电路总电阻为:
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为:
I=
E
r+R′=
50
4A=12.5 A.
此时电压表示数即路端电压为:
U=IR=12.5×3.9 V=48.75V.
答:(1)每半根导体棒产生的感应电动势为50V.
(2)当电键S接通时,电流表示数为12.5A,电压表示数为48.75V;
开关断开时,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势为50V.
E1=Bl
.
v=
1
2Bl2ω=
1
2×0.4×103×(0.5)2V=50V.
(2)两根棒一起转动时,每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心),
相当于四个电动势和内阻相同的电池并联,
总的电动势:E=E1=50 V,
总内阻:r=
1
4×
1
2R0=0.1Ω,
当电键S断开时,外电路开路,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势为50V.
当电键S′接通时,全电路总电阻为:
R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.
由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示数)为:
I=
E
r+R′=
50
4A=12.5 A.
此时电压表示数即路端电压为:
U=IR=12.5×3.9 V=48.75V.
答:(1)每半根导体棒产生的感应电动势为50V.
(2)当电键S接通时,电流表示数为12.5A,电压表示数为48.75V;
开关断开时,电流表示数为零,电压表示数等于电源电动势为50V.
在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r0=50cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=
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