- 电磁感应坤哥物理
电磁感应坤哥物理包括楞次定律、法拉第电磁感应定律、发电机等内容。这些内容都是电磁感应中的关键点,需要深入理解和应用。
相关例题:
题目:
一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生电动势的表达式为e = E_{m}\sin\omega t。试求:
(1)线圈从中性面开始转动,经过多长时间,线圈开始切割磁感线;
(2)线圈从中性面开始转动,经过多长时间,线圈产生的电动势最大;
(3)线圈转动的角速度。
解析:
(1)线圈从中性面开始转动,此时线圈的磁通量变化率为零,所以此时开始切割磁感线。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的最大值为E_{m},感应电动势的瞬时值表达式为e = E_{m}\sin\omega t,其中E_{m}为最大值。当t = 0时,感应电动势的瞬时值为零,所以线圈开始切割磁感线的时间为t = \frac{\pi}{2}。
(2)当线圈产生的电动势最大时,感应电动势的瞬时值为E_{m},此时线圈处于中性面位置。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的最大值为E_{m} = NBS\omega ,其中N为线圈匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积。根据表达式e = E_{m}\sin\omega t可知,此时t = \frac{\pi}{2} + k\pi ,其中k为任意整数。所以线圈产生的电动势最大时的时间为t = \frac{3\pi}{2} + k\pi ,其中k为任意整数。
(3)根据表达式e = E_{m}\sin\omega t可知,感应电动势的瞬时值表达式中包含角速度\omega ,所以线圈转动的角速度为\omega = \frac{2\pi}{T} = \frac{2\pi}{\frac{2\pi}{\omega}} = \omega_{0} = \frac{1}{T} = \frac{1}{\frac{1}{\omega}} = \omega_{m} = \frac{2\pi}{\frac{T}{2}}。
答案:
(1)线圈从中性面开始转动,经过\frac{\pi}{2}时间开始切割磁感线;
(2)线圈产生的电动势最大时的时间为t = \frac{3\pi}{2} + k\pi ,其中k为任意整数;
(3)线圈转动的角速度为\omega_{m} = \frac{2\pi}{\frac{T}{2}}。
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