Question

如圖13-13甲所示是一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)由一個(gè)半徑為r=0.1 m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設(shè)磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(如圖乙).線圈運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為，方向不變，線圈的總電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的電珠L，外力推動(dòng)線圈的P端，使線圈做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)電珠，當(dāng)線圈向右的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)(x取向右為正).

圖13-13

(1)畫(huà)出通過(guò)電珠L的電流圖象(規(guī)定從L→b為正方向);

(2)在0.1 s～0.15 s內(nèi)推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的作用力;

(3)求該發(fā)電機(jī)的輸出功率(其他損耗不計(jì)).

Answer 1

(1)略　(2)0.8 N　(3)0.64 W

解析:

(1)在0 s～0.1 s內(nèi):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E₁=nBLv₁

         L=2πr，

在0.1 s～0.15 s內(nèi):v₂=2 m/s，E₂=nBLv₂，

(2)因?yàn)橥饬�勻速推�?dòng)線圈，所以有:F=F_安=nBI₂L=nBI₂·2πr,

(3)電流的有效值為I，則有:

I²R×0.15=0.2²R×0.1+0.4²R×0.05

所以