證明:交流電動勢公式ε=nBSωsinωt.(從中性面計時)
【答案】
分析:根據(jù)感應(yīng)電動勢的公式E=Blvsinθ,分析線圈的一條邊在夾角為θ時的電動勢的大小,進而再求出兩條邊的總的電動勢,即可求得交流電動勢公式.
解答:證明:如圖所示,
設(shè)線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動,角速度是ω,經(jīng)時間t,
線圈轉(zhuǎn)過的角度為ωt,
ab邊線速度的方向跟磁感線方向的夾角也為θ=ωt,
設(shè)磁感強度為B,線圈面積為S,則ab邊、cd邊的感應(yīng)電動勢為
ε
ab=ε
cd=B?ab?vsinωt
=B?ab?(
bc)ωsinωt
=
BSωsinωt
并且兩者串聯(lián),所以線圈中的電動勢為ε=BSωsinωt.
若線圈有n匝,則電動勢為ε=nBSωsinωt.
點評:分析清楚電動勢的變化過程,根據(jù)導(dǎo)線切割磁場的電動勢的瞬時值表達式,即可求得n匝時總的交流電動勢表達式.