Example 10.5 A simple AC generator

Example 10.5 A simple AC generator is made by inserting a loop of radius d ¼ 50 mm inside a long solenoid of
radius b ¼ 60 mm. The number of turns per unit length of the solenoid is n ¼ 1,000 turns/m and these carry a DC
current I ¼ 1 A. The loop is connected to the outside and is provided with an axis to rotate, as shown in Figure 10.10:
(a) If the loop rotates at 3,000 rpm, calculate the emf in the loop.
(b) If the loop is made of copper wire, and the wire has a diameter D ¼ 1 mm, calculate the maximum current the loop
can supply (shorted output). Neglect resistance of wires leading to the loop. The conductivity of copper is
5.7  107 S/m.
(c) How much energy must be expended in rotating the loop in one hour if the terminals of the loop are shorted?

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทำ โดยการใส่วนของรัศมี d ¼ 50 มม.ภายในโซลินอยด์ยาวมีของ A ตัวอย่างที่ 10.5 ง่ายเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ACb รัศมี¼ 60 mm จำนวนรอบต่อหน่วยความยาวของโซลินอยด์มี n ¼ 1,000 รอบ/m และเหล่านี้ดำเนินการ DCปัจจุบันผม¼ 1 A. ห่วงเชื่อมต่อกับภายนอก และมีให้กับแกนการหมุน ดังที่แสดงในรูปที่ 10.10:(ก) ถ้าหมุนวนรอบที่ 3,000 rpm คำนวณ emf ในวง(ข) ถ้ามีการวนรอบทำจากลวดทองแดง และลวดมีเส้นผ่าศูนย์กลาง D ¼ 1 มม. คำนวณกระแสสูงสุดห่วงสามารถจัดหา (shorted เอาท์พุท) ละเลยความต้านทานของสายที่นำไปสู่การวนรอบ เป็นการนำไฟฟ้าของทองแดง5.7 107 S/m(ค) เท่าใดพลังงานต้องใช้จ่ายในการหมุนวนรอบในหนึ่งชั่วโมงหากขั้วของลูปจะ shorted

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตัวอย่าง 10.5 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า AC ง่ายจะทำโดยการใส่ห่วงรัศมี D a ¼ 50 มิลลิเมตรภายในขดลวดยาวของ
รัศมี B ¼ 60 มม จำนวนรอบต่อหน่วยความยาวของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่มี n ¼ 1,000 ผลัด / m และสิ่งเหล่านี้ดำเนินการ DC
ปัจจุบันฉัน¼ 1 A. ห่วงเชื่อมต่อกับภายนอกและมีให้กับแกนหมุนดังแสดงในรูปที่ 10.10:
(ก) ถ้าห่วงหมุน 3,000 รอบต่อนาทีคำนวณ EMF ในวงได้.
(ข) ถ้าห่วงที่ทำจากลวดทองแดงและลวดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง D ¼ 1 มิลลิเมตรคำนวณสูงสุดในปัจจุบันวง
สามารถจัดหา ( เอาท์พุท shorted) ต้านทานการละเลยของสายไฟที่นำไปสู่ห่วง การนำทองแดงเป็น
5.7? 107 S / ม.
(c) เท่าใดพลังงานจะต้องจ่ายในการหมุนวงในหนึ่งชั่วโมงถ้าขั้วของวงที่มี shorted?

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตัวอย่าง 10.5 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า AC ง่ายๆทำโดยการใส่ห่วงของรัศมี D ¼ 50 มม. ภายในยาวของโซลินอยด์รัศมี B ¼ 60 มิลลิเมตร จำนวนรอบต่อความยาวหน่วยเป็น N ¼จานจ่าย 1000 รอบ / m และเหล่านี้มี DCปัจจุบันผม¼ 1 . ห่วงเชื่อมต่อกับภายนอก และมีให้กับแกนการหมุน ดังแสดงในรูปที่ 10.10 :( ก ) ถ้าห่วงหมุนที่ 3000 รอบต่อนาที ให้คำนวณจากในวง( ข ) ถ้าห่วงทำจากลวดทองแดง และลวดมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง D ¼ 1 มม. คำนวณสูงสุดในปัจจุบันการวนรอบสามารถจัดหา ( shorted ออก ) ความต้านทานของลวดที่นำไปสู่ไม่ห่วง ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง5.7 107 S / M( c ) เท่าใดพลังงานที่ต้องใช้ในการหมุนวนใน 1 ชม. ถ้าขั้วของห่วงมีหุ้นระยะสั้น