直径只有0.2毫米0.5的铜线可以承受电流能够安全承载几安培的电流?能够安全承载几瓦特的功率?

电磁学习题解答 4.5.30 一长直导线载有电流安,在离它厘米处有一电子以速率米/秒运动.已知电子电荷的数值为库仑求下列情况下作用在电子上的洛沦兹力:(1)平行于导线电流;(2)垂直于导线并向着导线;(3)垂直于导线和电子所构成的平面. 解法:
(1)
?
故 F=evB=ev?0I/2?r=
(1.6*10-19*1.0*107*4 ?*10-7*50)/(2 ?*0.05)=3.2*10-16 牛顿
沿轴的径向,方向与电流方向相同
(2)
F=evB=ev?0I/2?r= 3.2*10-16 牛顿
( 3 )

f=q
=0 1。一横截面积为S=20cm2的空心螺绕环,每厘米长度上绕有50匝, 环外绕有N=5匝的副线圈,副线圈与电流计G串联,构成一个电阻 为R=2.0欧的闭合回路。今使螺绕环中的电流每秒减少20安培,求 副线圈中的感应电动势 和感应电流。 由安培环路定理求得螺绕环内的磁场为 通过副线圈的磁通匝链数为 由法拉第电磁感应定律求电动势: 感应电流为: 第五章 2.一正方形线圈每边长100毫米,在地磁场中转动,每秒转30圈,转轴 通过中心并与一边平行,且与地磁场B垂直.
(1)线圈法线与地磁场B的夹角为什么值时,线圈中产生的感应电 动势最大?
(2)设地磁场的B=0.55高斯,这时要在线圈中最大产生10毫伏的 感应电动势,求线圈的匝数N. (1)
t=0,线圈平面与B垂直,则:任意时刻 故: 当 时,电动势最大.即 (2) 3.
如附图所示,一很长的直导线有交变电流 它旁边有一长方形线圈ABCD,长为
,宽为(b-a),线圈和导 线在同一平面内.
求: (1)
穿过回路ABCD的磁通量 ;
(2)
回路ABCD中的感应电动势 . 解法:
(1).
直流电的磁场
B=
故回路中的磁通:
= (2)
回路中的电动势: a b A B C D 4.
一长直导线载有5.0安直流电流,旁边有一个与它共面的矩形线
圈,长 =20厘米,如附图所示,a=10厘米,b=20厘米;线圈共
有N=1000匝,以 =3.0米/秒的速度离开直导线。求线圈里的感
应电动势的大小及方向。 a b A B C D 解法:直流电的磁场:B= ,线圈内的磁 通:
t=
0时的电动势:
t =0时的电动势:
5.
如附图,电流强度为 的长直导线的附近有正方形线圈中心轴 OO’ 以匀角速度 旋转,求线圈中的感应电动势。以知正方形 边长为2a,OO’轴与长导线平行,相距为b。 b 2a O’ O 解法:依题意作t时刻的线圈位置如图所示: 线圈中的电动势大小:
O b
6. 附图中导体棒AB与金属轨道CA和DB接触,整个线框放在B=0.50
特拉斯的均匀磁场中,磁场方向与图面垂直。
(1)若导体棒以4.0米/秒的速度向右运动,求棒内感应电动势的
大小; (2)若导体棒运动到某一位置时,电路的电阻为0.20欧,求此时
棒所受的力。摩擦力可不计。 (3)比较外力作功的功率和所消耗的热功率。
x B A B 50cm C D
解法: (1) 设棒长AB= ,则t时刻磁通:
电动势 : (2)又安培公式,求安培力: (3)外力功率: 电流热功率: 上面两功率相等,符合能量守恒定律。
7.
闭和线圈共有N匝,电阻为R。证明:当通过这线圈的磁通改变
时 ,线圈内通过的电量为 : 解法:电路的电动势: 电流为: ,
8. 附图所示为了测量螺线管中磁场的一种装置。把一个很小的测
量线圈放在待测处,这线圈与测量电量的冲击电流计串联。冲
击电流计是一种可测量电量的仪器(详见本章5.2节)。当用反
向开关K使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势
从而产生电量 的迁移;由 所在处 的B 。已知测量线圈有2000匝,它的直径为2.5厘米,它和 串 联回路的电阻为1000欧,在K反向时测得 库仑 求被测出的感应电动势。 A
9. 如附图,将一个圆柱形金属块放在高频感应炉中加热。设感应炉
的线圈产生的磁场是均匀的,磁感应强度的方均值为B,频率为
f。金属柱的直径和高分别为D和h,电导率为 ,金属柱的柱平 行于磁场。设涡流产生的磁场可以忽略,试证明金属柱内涡流 产生的热功率为 。 D h 解法:在柱坐标中,r--r+dr内的瞬
时功率:

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