Question

如圖a所示是某人設計的一種振動發電裝置，它的結構是一個半徑為r＝0.1 m的20匝線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場的磁感線沿半徑方向均為分布，其右視圖如(b)，線圈所在位置磁感應強度B＝0.2 T，線圈電阻為2 Ω，它的引出線接有8 Ω的電珠L，外力推動線圈的P端做往復運動，便有電流通過電珠．當線圈向右的位移隨時間變化規律如圖(c)．(x取向右為正)．試求：

(1)這臺發動機的輸出功率(摩擦等損耗不計)；(2)每次推動線圈運動過程中的作用力大小．

Answer 1

答案：
解析：

解(1)由(c)圖知，線圈往返每次運動都是勻速直線運動 　　V＝　　　　　　　　　　　　　　　　　(3分) 　　因磁場均勻輻向，可見線圈每次運動切割磁感線產生感應電動勢恒定： 　　　　　　　　　　　(6分) 　　∴I＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3分) 　　發電機輸出功率就等于電珠的電功率： 　　＝I2R2＝0.32 W　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分); 　　(2)因勻速：＝＝nBIL＝2πnrBI＝0.5(N)　　　　　　　　　(5分)