BÀI tập TÍNH NĂNG LƯỢNG từ TRƯỜNG

BÀI TẬP TÍNH NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG:Bài 1: Một thanh dẫn điện dài 50cm chuyện động với vận tốc 2m/s trong một từ trường đều có B = 0,4T.. Biết vectơ vuông góc với thanh, vectơ vuông góc v

BÀI TẬP TÍNH NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG:

Bài 1: Một thanh dẫn điện dài 50cm chuyện động với vận

tốc 2m/s trong một từ trường đều có B = 0,4T Biết

vectơ vuông góc với thanh, vectơ vuông góc với thanh

và hợp với vectơ vận tốc một góc = 30o Tính hiệu điện thế tại hai đầu thanh

Hướng dẫn:

Bài 2: Cho một ống dây thẳng gồm N=800 vòng Tính : a) Hệ số tự cảm của ống dây biết rằng khi có dòng điện tốc độ biến thiên 50A/s chạy trong ống dây thì suất điện động tự cảm trong ống dây bằng 0,16V

b)Từ thông gửi qua tiết diện thẳng của ống dâykhi trên cuộn dây có dòng điện I= 2A chạy qua

c) Năng lượng từ trường trong cuộn dây

bài giải

Tóm tắt:

Etc =0,16V

=50A/s

N= 800 vòng

I= 2A

Hỏi: a) L=?

b)Φc?

c)W

a) ta có : Etc = |-L|,

suy ra:L=|| = = 3,2x10-3 H

b)từ thông gửi qua ống dây : Φ =LI

từ thông gửi qua tiết diện thẳng của ống dây :

Φ0= = = = 8x10-6Wb

c) Năng lượng từ trường trong ống dây:

W = LI2 = = 6,4x10-3J

Bài 3: Dùng một dây đồng có đường kính d=1,2mm để

quấn thành một ống dây dài Dây có phủ một lớp sơn cách điện mỏng Các vòng dây được quấn sát nhau Khi cho dòng điện qua ống dây người ta đo được cảm ứng từ trong ống dây là B=0.004T.Tính hiệu điện thế U đặt vào hai đầu ống dây Cho biết dây dài l= 60m, điện trở suất của đồng bằng 1,76x10-8Ω.m

Bài giải

Tóm tắt: d=1,2m

B=0.004T

l= 60m

ρcu=1,76x10-8Ω.m

U=?

Cảm ứng từ trong ống dây dài được tính theo công thức: B= 4π x 10-7x nI

Vì có thể bỏ qua chiều dày của lớp sơn cách điện nên: n=

Gọi R là điện trở của dây đồng thì I=

Do đó ta có: B = 4π x 10-7 x x Đồng thời ta có: R= ρ = ρ

Thay biểu thức của R vào công thức vừa viết, ta được:

B= π2x10-7x Suy ra:

U= = = 3,5V

B : Một khung dây phẳng có điện trở R = 10 ài 2 -3Ω,

có diện tích S = 1cm2đặt trong một từ trường đều có đường sức vuông góc với mặt phẳng khung dây

Xác định nhiệt lượng toả ra trong khung sau thời gian 10s Biết rằng tốc độ biến thiên của cảm ứng

từ là 0,01T/s

Hướng dẫn:

Bài 3: a/ Chứng minh rằng độ tự cảm của xôlênôit không lõi là:

trong đó N là số vòng dây, S là diện tích tiết diện của ống dây, l là chiều dài ống dây

b/ Áp dụng: Tính L với l = 31,4cm, N = 1000vòng, S = 20cm2

c/ Tính năng lượng từ trường của xôlênôit có độ tự cảm L

= 0,008H và dòng điện cường độ I = 2A đi qua

Hướng dẫn:

Bài 4: Cuộn dây Solenoid dài 31,4cm, có N = 1000 vòng, diện tích mỗi vòng S = 10cm2, có dòng I = 2A đi qua

a/ Tính từ thông qua mỗi vòng dây

b/ Tính suất điện động tự cảm trong xôlênôit khi ngắt dòng điện trong thời gian Δt = 0,1s, suy ra độ tự cảm của t = 0,1s, suy ra độ tự cảm của cuộn dây

c/ Giải lại bài toán khi cuộn Solenoid có lõi độ từ thẩm của lõi là μ = 500

Hướng dẫn: