如下圖*所示是一種振動發電裝置，它的結構由一個半徑為r＝0.1m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設磁...

問題詳情：

如下圖*所示是一種振動發電裝置，它的結構由一個半徑為r＝0.1 m的50匝的線圈套在輻形永久磁鐵槽上組成，假設磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分佈(如圖乙)．線圈運動區域內磁感應強度B的大小均為 T，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，外力推動線圈的P端，使線圈做往復運動，便有電流通過電珠，當線圈向右的位移隨時間變化的規律如圖*所示時(x取向右為正)．

(1)畫出線圈中感應電流隨時間變化的圖象(取電流從a→L→b為正方向)；

(2)在0.1～0.15 s內推動線圈運動過程中的作用力；

(3)求該發電機的輸出功率(其他損耗不計)．

【回答】

解析：(1)在0 s～0.1 s內感應電動勢E1＝nBLv1

v1＝ m/s＝1 m/s　L＝2πr，I1＝＝0.2 A

在0.1～0.15 s內：v2＝2 m/s，E2＝nBLv2，I2＝＝0.4 A.

(2)因為外力勻速推動線圈，所以有：F＝F安＝nBI2L＝nBI2·2πr＝50××0.4×2π×0.1 N＝0.8 N.

(3)電流的有效值為I，則有：

I2R×0.15＝0.22R×0.1＋0.42R×0.05

I2＝

所以P出＝I2R＝×8 W＝ W＝0.64 W.

*：(1)見解析　(2)0.8 N　(3)0.64 W

知識點：法拉第電磁感應定律

題型：計算題