Question

磁鐵在電器中有廣泛的應(yīng)用，如發(fā)電機(jī)，如圖B-5所示，已知一臺(tái)單相發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線框共有N匝，線框長(zhǎng)為l₁，寬為l₂，線框的總電阻為r，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.發(fā)電機(jī)外接一個(gè)電阻為R的小燈泡，小燈泡恰好正常發(fā)光.
（1）試求小燈泡兩端電壓u隨時(shí)間t變化的表達(dá)式；
（2）現(xiàn)在知道有一種強(qiáng)永磁材料釹鐵硼，用它制成發(fā)電機(jī)的磁極時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度可增大到原來(lái)的K倍，如果保持發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)和尺寸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度也保持不變，要使小燈泡仍然正常發(fā)光，那么這時(shí)轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框只需要多少匝？

Answer 1

（1）u=NBl₁l₂ωcosωt;（2）1/K
簡(jiǎn)解：（1）因線框中產(chǎn)生正弦交流電，即e=E_maxcosωt，Emax=NBl₁l₂ω，且u=R，所以有u=NBl₁l₂ωcosωt；
（2）要使小燈泡仍然正常發(fā)光，小燈泡兩端的交流電壓保持不變，現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到原來(lái)的K倍，則匝數(shù)應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的1/K.
【試題分析】