如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起或风吹时能够持续闪烁发光,竹蜻蜓的电路可简化为
来源:新能源网
时间:2024-08-17 09:35:30
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如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起或风吹时能够持续闪烁发光,竹蜻蜓的电路可简化为【专家解说】:(1)在时间t内吹到圆环平面内的空气质量:m=ρV=ρπL2vt,在
【专家解说】:(1)在时间t内吹到圆环平面内的空气质量:m=ρV=ρπL2vt,
在时间t内吹到圆环平面的风能:E=12mv2=12ρπL2v3t,
则风能转化为电能的电功率:P=ηEt=12ηρπL2v3;
(2)此装置的电路结构如图所示,
此电路电阻:R=4r,
电功率:P=E2R,
解得:E=2ηρπL2v3r,
感应电动势:E=BL.v=12BL2ω,
角速度:ω=2v2ηρπvrBL;
(3)感应电动势越大,LED灯实际功率越大,灯越亮,
由E=2ηρπL2v3r可知,增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮一些.
答:(1)风能转化为电能的电功率P=12ηρπL2v3;
(2)圆环转动的角速度ω=2v2ηρπvrBL;
(3)为使LED灯发光时更亮一些,可:增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮一些.
在时间t内吹到圆环平面的风能:E=12mv2=12ρπL2v3t,
则风能转化为电能的电功率:P=ηEt=12ηρπL2v3;
(2)此装置的电路结构如图所示,
此电路电阻:R=4r,
电功率:P=E2R,
解得:E=2ηρπL2v3r,
感应电动势:E=BL.v=12BL2ω,
角速度:ω=2v2ηρπvrBL;
(3)感应电动势越大,LED灯实际功率越大,灯越亮,
由E=2ηρπL2v3r可知,增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮一些.
答:(1)风能转化为电能的电功率P=12ηρπL2v3;
(2)圆环转动的角速度ω=2v2ηρπvrBL;
(3)为使LED灯发光时更亮一些,可:增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮一些.
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