如图1所所所示是一台最简单的直流电动机模型示意图,固定部分
定子
装了一对磁极,旋转部分
转子
装设圆柱形铁芯,将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上,能与转子一起绕轴
转动
线框与铁芯是绝缘的,线框通过换向器与直流电源连接
定子与转子之间的空隙很小,可认为磁场沿径向分布,线框无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,如图2所示
侧面图
已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L,其它部分质量不计,线框总电阻为
电源电动势为E,内阻不计
当闭合开关S,线框由静止开始在磁场中转动,线框所处位置的磁感应强度大小均为
忽略一切阻力与摩擦

求:闭合开关后,线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中,电动机产生的内能
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当电动机接上负载后,相当于线框受到恒定的阻力,阻力不同电动机的转动速度也不相同
求:ab、cd两根杆的转动速度v多大时,电动机的输出功率P最大,并求出最大功率
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