Question

電磁爐專(zhuān)用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成．起加熱作用的是安在鍋底的一系列半徑不同的同心導(dǎo)電環(huán)．導(dǎo)電環(huán)所用的材料單位長(zhǎng)度的電阻R=0.125Ω/m,從中心向外第n個(gè)同心圓環(huán)的半徑為r_n=(2n-1) r₁(n為正整數(shù)且n≤7)，已知r₁=1.0 cm．當(dāng)電磁爐開(kāi)啟后，能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場(chǎng)，已知該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為，忽略同心導(dǎo)電圓環(huán)感應(yīng)電流之間的相互影響．

(1)求出半徑為r_n的導(dǎo)電圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式；

(2))半徑為r₁的導(dǎo)電圓環(huán)中感應(yīng)電流的最大值I_1m是多大？（計(jì)算中可取=10 )

(3)若不計(jì)其他損失，所有導(dǎo)電圓環(huán)的總功率P是多大？

Answer 1

(1)半徑為r_n的導(dǎo)電圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式為．

(2）第一環(huán)中電流的最大值為。

(3)所有導(dǎo)電圓環(huán)的總功率為。

解析:

 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，半徑為r_n的導(dǎo)電圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表達(dá)式為．

(2）第一個(gè)環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，第一環(huán)的電阻，故第一環(huán)中電流的最大值為。

(3)第n環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，第n環(huán)的電阻為，第n環(huán)中電流的最大值為。

第n環(huán)中電流的有效值為I_n =400r_n，第n環(huán)中電功率為，所有導(dǎo)電圓環(huán)的總功率為。