Question

有一種磁性加熱裝置，其關(guān)鍵部分由焊接在兩個等大的金屬環(huán)上的n根間距相等的平行金屬條組成，成“鼠籠”狀，如圖420所示.每根金屬條長度為L，電阻為R，金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計.圖中虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心軸OO′旋轉(zhuǎn)時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線，“鼠籠”的轉(zhuǎn)動由一臺電動機帶動，這套設(shè)備的效率為η，求電動機輸出的機械功率.

圖4-20

Answer 1

思路解析：處于磁場中的金屬條切割磁感線的線速度為：v=ω

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv=BLω

通過切割磁感線的金屬條的電流為：I=

磁場中導(dǎo)體受到的安培力為：F=BIL

克服安培力做功的功率為：P_安=Fv=FDω

電動機輸出的機械功率為：P=

聯(lián)立以上各式解出：P=.

答案：P=