- 高三物理线圈转动热量
高三物理线圈转动过程中,会产生热量,这些热量主要由以下几种因素产生:
1. 线圈电阻:线圈本身具有一定的电阻,当线圈在磁场中转动时,线圈中会产生电流,电流流过线圈会导致发热。
2. 感应电流:当线圈在磁场中转动时,会产生感应电流。感应电流也会产生热量。
3. 机械摩擦:线圈在转动过程中会受到摩擦力作用,这种摩擦力也会导致发热。
这些因素共同作用,使得线圈转动过程中会产生热量。这些热量可以通过散热方式,如空气对流、辐射等方式散失,不会对线圈造成损害。
相关例题:
题目:一个高三物理实验室中有一个小型发电机,它产生的是交流电,电压为36V。发电机旁边有一个线圈,线圈的电阻为1欧姆,现在线圈以每分钟旋转180圈的速度在磁场中转动。
(1)求线圈转动时产生的感应电动势的最大值;
(2)求线圈转动时产生的感应电动势的有效值;
(3)求线圈转动时产生的热量;
(4)如果线圈是静止的,那么电阻为1欧姆的线圈两端电压是多少?
【分析】
(1)根据交流电的最大值公式可求得最大值。
(2)根据有效值与最大值的关系可求得有效值。
(3)根据焦耳定律可求得线圈转动时产生的热量。
(4)根据串联电路的电压分配关系可求得静止时电阻两端电压。
【解答】
(1)根据交流电的最大值公式,可得:E_{m} = 2pi nF = 2pi times 180times 36V = 1296V
(2)由于交流电的有效值是根据电流的热效应定义的,所以有:E_{有} = frac{E_{m}}{sqrt{2}} = frac{1296}{sqrt{2}}V = 72V
(3)线圈转动时产生的热量为:Q = I^{2}Rt = (frac{E_{有}}{R + r})^{2}Rt = (frac{72}{2})^{2} × 1 × 60J = 9792J
(4)如果线圈是静止的,那么电阻为1欧姆的线圈两端电压为:U = E_{有}(R + r) = 72 × (1 + 1)V = 144V
【说明】本题主要考查了交流电的有效值、热量和串联电路的电压分配关系等知识点,难度一般。解题的关键是掌握交流电的有效值、最大值和热量之间的关系。
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