Question

高頻焊接是一種常用的焊接方法，下圖是焊接的原理示意圖。將半徑為r=10cm的待焊接的環形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產生垂直于工件所在平面的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖（a）所示，t=0時刻磁場方向垂直線圈所在平面向外。工件非焊接部分單位長度上的電阻R₀=1.0×10^-3 Ω×m^-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響。
（1）求環形金屬工件中感應電流的大小，在圖（b）中畫出感應電流隨時間變化的i-t圖象（以逆時針方向電流為正）；
（2）求環形金屬工件中感應電流的有效值；
（3）求t=0.30s內電流通過焊接處所產生的焦耳熱。

   

Answer 1

（1）
（2）I_有=816A
（3）Q=1.13×10³J