线圈匀速转动感应电动势E=BLω的推导 急!!!!!!!

作者&投稿:那坚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
法拉第电磁感应定律E=BLV而交变电流感应电动势Emax=NBSω。两者区别在于?~

我用E表示最大的感应电动势,ε表示任意时刻的感应电动势。Φ表示通过线圈的最大磁通量,φ表示任意时刻的磁通量。
由法拉第电磁感应定律,感应电动势等于磁通量对时间的变化率,再乘上线圈的匝数。
假设线圈从中性面开始转动,此时线圈垂直于磁场,因此磁通量是最大的,Φ=BS。
又设线圈匀速转动的角速度为ω,那么经过时间t,线圈与中性面的夹角就是ωt。把磁感应强度B沿垂直于线圈平面和平行于线圈平面进行分解,垂直于线圈平面的分量是Bcosωt,所以此时的磁通量φ=BScosωt。
而感应电动势是磁通量对时间的变化率再乘以n,变化率就是导数,所以对φ=BScosωt两边求导,得ε=nφ'=-nBSωsinωt。
显然当sinωt=1时,ε取得最大值E=nBSω,这个结论与法拉第电磁感应定律不矛盾。

B 由电动势的最大值E m =NBSω可知,当转速(即ω)加倍时,最大值将变为原来的2倍,则电动势的瞬时值为e=2E m sin2ωt.

找到,这里,有图,word文件。
http://www.tjjy.com.cn/xkjyxt/new/wl/resource/openfile.asp?id=61&mapurl=UPFILE/soft/20031114951330.doc

(1)磁通量变化率
磁通量变化率即磁通量变化快慢,用 表示,其中Δφ是磁通量的变化量,Δt是磁通量改变Δφ所用的时间。
(2)法拉第电磁感应定律的内容:
感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(3)公式(感应电动势的大小)
E=K ,其中K为比例常数
当E、Δφ、Δt都取国际单位时,K=1所以有 E= (1)
若闭合线圈是一个n匝线圈,相当于n个电动势为 的电源串联,
此时E=n (2)
注意:
①电动势的单位是V,讨论1V=1Wb/s
②磁通量变化率 与φ、Δφ无直接的决定关系。φ、Δφ越大,磁通量变化率不一定大。 为帮助理解φ、Δφ、 可与v、Δv、 类比(投影讲解)

③引起Δφ的变化有两种原因,即Δφ=B•ΔS和Δφ= S•ΔB ,所以E= 也可有两式:即E=B 和E=S ,其中 为面积变化率, 为磁感强度变化率。
那么,导体切割磁感线时,感应电动势的大小如何计算呢?
[板书] 3.推导导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式
如图17—11所示,当导体由ab匀速移动到a1b1时, × × × ×
ΔS=L•v•Δt,Δφ=B•ΔS=BLvΔt,由E= 得E=BLv (3) × × ×
× × × ×
注意:
①公式E=n 所计算的是Δt时间内的平均电动势(若Δφ均匀变化,平均感应电动势等于瞬时感应电动势)而E=BLv一般用来求感应电动势的瞬时值,特别是v或L变化的情况。
② E=BLv中,v是导体垂直切割磁感线时的速度,L是做切割磁感线运动的部分导体的长度,此式只适用于BLv三者垂直的情况,若v与B不垂直,可将B或v一者进行分解。
如果导线运动的方向跟导线本身垂直,但跟磁感线方向有一夹角θ,如图17—12所示
则v⊥=vsinθ 对切割有贡献
v‖=vcosθ 对切割无贡献
这时,E=BL v⊥= BLvsinθ (4)
这就是导体做切割磁感线运动时, v与B成θ角的
感应电动势的计算公式。

一、运用法拉第电磁感应定律推导
法拉第电磁感应定律的内容是:导体回路中感应电动势的大小,跟穿过回路中所围面积的磁通量变化率成正比.如果在时间Δt内穿过回路所围面积的磁通量为Δφ,则感应电动势E=kΔφ/Δt
其中k为比例常数.如果上式各物理量都取国际单位,E的单位是伏特(V),φ的单位是韦伯(Wb),t的单位是秒(S),则k=1.
如图1所示,把矩形线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感线垂直.设线框的可动部分ab的长度是L,以速度v向右运动,在Δt时间内由原来的位置ab移到a1b1,这时线框的面积变化量ΔS=LvΔt,穿过闭合电路的磁通量的变化量Δφ=BΔS=BlvΔt.代入公式 中,得到
E=BLv

把矩形线圈abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感线垂直.设线框的可动部分ab的长度是L,以速度v向右运动,在Δt时间内由原来的位置ab移到a1b1,这时线框的面积变化量ΔS=LvΔt,穿过闭合电路的磁通量的变化量Δφ=BΔS=BlvΔt.
又E=φ/t
Δφ=BΔS=BlvΔt.代入公式 中
得E=BLv

假设S为线框面积,A为线框面垂线与磁场方向的夹角,w为线框的转动角速度
φ=BScosA
E=dφ/dt
=[BScos[A+wdt]-BScosA]/dt
=BS[cosA*coswdt-sinA*sinwdt-cosA]/dt
=BSsinA*sinwdt/dt
=BSsinA*wdt/dt
=BSwsinA
推导过程中有几个近似;dt很小,wdt约等于0,coswdt约等于1,sinwdt约等于wdt

E=BLv=BLwR LR=S 所以E=BLw


矩形线圈在磁场中匀速转动产生的交变感应电动势为ε=εmsinωt,若将...
感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emsinωt,其中:Em=nBSω,将线圈的转速提高到原来的2倍,其它条件不变Em和ω都增加一倍,此时交变电流的瞬时值表达式变为:e′=2Emsin2ωt.故答案为:2εmsin2ωt.

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一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,下面说法正确的是( )A...
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(1)线圈产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω,(2)线圈从中性面开始转动180°的过程中,磁通量的变化量为△φ=2BS,所用时间为△t= T\/2=π\/ω 根据法拉第电磁感应定律E=N △φ\/△t 则平均电动势E= 2\/πNBSω因此平均感应电动势和最大感应电动势之比为2:π;...

矩形线圈在匀强磁场中做匀速转动产生的感应电动势图象如图所示,由图...
A、由图象知周期T=0.02s,所以频率f=50Hz,A正确; B、由图象知电动势最大值为102V,所以感应电动势的有效值为10V,B正确;C、角速度为2π0.02=100π,所以感应电动势的瞬值表达式为e=102sin100πt V,C错误;D、在t=0.005s时刻对应T4,感应电动势最大,则线线圈平面和磁场方向平行,D...

1、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,下面说法正确的是...
答案:AD 穿过线圈的磁通量最大时,线圈平面与磁感线垂直,即处于中性面,此时速度与B(磁场强度)平行,感应电动势为零。穿过线圈的磁通量是零时,线圈平面与磁感线平行,此时速度与B(磁场强度)垂直,感应电动势最大

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的感应电动势最大值为50V,那么该...
B 试题分析:从该位置开始计时的话,感应电动势的瞬时值大小为 ,所以有 ,故选B,点评:做本题的关键是根据题中的信息写出交流电的表达式,

临朐县18515479201: 线圈匀速转动感应电动势E=BLω的推导 急!!!!!!! -
貊标痤疮: 假设S为线框面积,A为线框面垂线与磁场方向的夹角,w为线框的转动角速度 φ=BScosA E=dφ/dt=[BScos[A+wdt]-BScosA]/dt=BS[cosA*coswdt-sinA*sinwdt-cosA]/dt=BSsinA*sinwdt/dt=BSsinA*wdt/dt=BSwsinA 推导过程中有几个近似;dt很小,wdt约等于0,coswdt约等于1,sinwdt约等于wdt

临朐县18515479201: 为什么杆旋转切割磁感线时产生的感应电动势大小为E=BLω -
貊标痤疮: 将圆杆看成很多沿半径方向的导线(似自行车钢丝),“导线”长度是 r ,它转动切割磁感线时,电动势E=B* r * V中,V中是导线中点的速度,得E=B* r *(V / 2),即感应电动势大小为E=BLω,电流方向是从盘轴心流向盘边缘或从边缘流向轴心....

临朐县18515479201: 请问交流电的最大值Em=NBSω是如何推导出的??? -
貊标痤疮: 如图:磁场方向垂直于纸面(图中没画出),磁感应强度为B.N匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度是ω.线圈面积是S. 那么,从图示位置开始计时,t时刻AB边切割磁感线产生的感应电动势为: E=NBL1*v*sinωt,其中v=ω*L2 所以:E=NBL1*L2ωsinωt=NBSω*sinωt. sinωt的最大值是1, 所以感应电动势的最大值为:Em=NBSω.

临朐县18515479201: 感应电动势的5个公式分别是? -
貊标痤疮: 1、E=n*ΔΦ/Δt(普适公bai式){法拉第电磁感应定du律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通zhi量的变化率} 2、E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁...

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临朐县18515479201: 一矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势 -
貊标痤疮: C对. 从表达式看出,交流电的频率是50Hz,所以周期是0.02秒,A错,C对; 在 t =0时,e=0,说明线圈平面是在中性面,B错; 在t=0.05s时,100πt=5π,e=0,D错.

临朐县18515479201: 匀强磁场内匀速移动线圈产生感应电动势吗 -
貊标痤疮: 首先要看你的线圈面积是否改变,如果改变,那就有,没改变,那就没有;其次看你这个线圈是否始终都在磁场中,如果有进出磁场的情况,那么就有,如果始终都在磁场中,那就没有.

临朐县18515479201: 当磁感线与线圈夹角为a度时.正方形线圈受到的电动势是多少 -
貊标痤疮: 是不是说线圈产生的电动势呀? 线圈在匀强磁场中匀速转动产生的瞬时感应电动势为: 如果从中性面开始计时,则表达式为 e=BL² wsin(wt) 如果从平行位置(即图所画位置)开始计时,则表达式为 e=BL² wcos(wt) 所以当线圈平面与磁感线成a角时, e=BL² wcos(a) 希望这样能帮上你的忙

临朐县18515479201: 如图所示,矩形线圈 abcd 的一半放在 B =0.1T的匀强磁场中, ab 边长10 cm, bc 边长20 cm,若线圈绕 ab -
貊标痤疮: 0.628,0.2

临朐县18515479201: 如图所示,一单匝矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中... -
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