TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC I 3 = (E 3 - ϕ A + ϕ B )g 3 = (42 - 36 + 0)( 3 1 ) = 2A ; I 4 = ((ϕ A - ϕ B )g 2 = (36 – 0)( 45 1 ) = 0,8A I ACB = I 5 = (ϕ A - ϕ B )g ACB = (36 – 0)( 12 1 ) = 3A → I 6 = I 5 x 64 6 + = 3x0,6 = 1,8A Và I 7 = I 5 – I 6 = 3 – 1,8 = 1,2A Bài 24 : Điện trở vào của mạng 2 cực A,B : R o = 21 21 RR RR + = 2 1 Ω (a) Sđđ của nguồn áp tương đương : E o = U ABHỞ = IR 2 + E 2 , với I = 21 21 RR EE + − = 11 62,6 + − = 0,1A → E o = 0,1x1 + 6 = 6,1V → I 3 = 3o o RR E + = 5,95,0 1,6 + = 0,61A (b) Giá trò nguồn dòng tương đương I N = o o R E = 5,0 1,6 =12,2A → I 3 = I N x 3o o RR R + =12,2x 5,95,0 5,0 + =0,61A Bài 25 : Điện trở vào của mạng 2 cực B,C : R o = 32 32 RR RR + = 2 20 = 10Ω (a) Sđđ của nguồn áp tương đương : E o = U BCHỞ = I 2 R 3 , với I 2 = 32 AC RR U + = 2020 E + = 40 30 = 0,75A → E o = 0,75x20 = 15V Để P t cực đại : R t = R o = 10Ω . Khi đó dòng qua tải : I t = o o R2 E = 10x2 15 = 0,75A (b) Giá trò nguồn dòng tương đương I N = o o R E = 10 15 = 1,5A → I t = I N x oo o RR R + = 1,5x 1010 10 + = 0,75A 8 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC Bài 26 : Coi E có chiều hướng từ B đến A , ta có ( chọn chiều mạch vòng là chiều của I ) : IR 1 + IR 2 + IR 3 = E 1 – E 2 + E 3 + E → E = I(R 1 + R 2 + R 3 ) – E 1 + E 2 – E 3 = 1(1 + 0,5 + 2) – 10 + 2 – 12 = - 16,5V . Vậy E = 16,5V có chiều hướng từ A về B . Vì E và I trái chiều nên E là spđ Bài 27 : Điện trở vào của mạng 2 cực A,B : R o = R 3 + 21 21 RR RR + = 5 + 105 10x5 + = 3 25 Ω Sđđ của nguồn áp tương đương : E o = U ABHỞ = U AA’ + U A’B = - U A’A + U A’B = - (E 3 – I 3 R 3 ) + I 1 R 1 Với : I 3 = 0 và I 1 = I 2 = I = RR E 1 2 + = 105 20 + = 3 4 A → E o = - (10 – 0x5) + 3 4 x5 = - 3 10 V Vậy E o = 3 10 V có chiều hướng từ A đến B . Tóm lại nguồn áp tương đương với mạng 2 cực A,B là ( 3 10 V; 3 25 Ω) và có sơ đồ như hình A Giá trò của nguồn dòng tương đương : I N = o o R E = 3 25 3 10 = 0,4A hướng từ A đến B . Tóm lại nguồn dòng tương đương với mạng 2 cực A,B là (0,4A; 3 25 Ω) và có sơ đồ như hình B (a) Dòng qua R là I = RR E o o + = 7,24 3 25 3 10 + = 0,1A hướng từ B về A 9 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC Hay ( tính bằng nguồn dòng ) : I = I N x RR R o o + = 0,4x 7,24 3 25 3 25 + = 0,1A hướng từ B về A (b) Dòng do ắcquy tiêu thụ là I = 'RR 'EE o o + − = 7,1 3 25 3,1 3 10 + − = 0,2A hướng từ B về A (trái chiều với E’) Hay ( tính bằng nguồn dòng ) : I = I N – I o , với I o = o BA R U = o R 'E'IR + → I = I N – ( o R 'E'IR+ ) → I = 0,4 – ( 3 25 3,17,1Ix + ) → I = 0,4 – ( 25 9,3I1,5 + ) → 25I = 10 – 5,1I – 3,9 → I = 1,30 1,6 = 0,2A và hướng từ B về A Bài 28 : • Tách riêng nhánh R 2 , tính R o = [( 41 41 RR RR + ) + ( 65 65 RR RR )]//[R 3 ] = [( 52 5x2 + ) + ( 5,25 5,2x5 + )]//[10] = [ 1,2 5,6 ]//[10] = 10 1,2 5,6 10x 1,2 5,6 + = 2,36Ω * Sđđ E o = U ABHỞ = ϕ A - ϕ B . Coi ϕ C = 0 → ϕ A (g 1 + g 3 + g 4 ) - ϕ B g 3 = E 1 g 1 + E 4 g 4 → ϕ A ( 2 1 + 10 1 + 5 1 ) - ϕ B ( 10 1 ) = 12x 2 1 + 15x 5 1 → 0,8ϕ A – 0,1ϕ B = 9 (1) . Và ϕ B (g 3 + g 5 + g 6 ) - ϕ A g 3 = E 6 g 6 → ϕ B ( 10 1 + 5 1 + 5,2 1 ) - ϕ A ( 10 1 ) = 15x 5,2 1 → 0,7ϕ B – 0,1ϕ A = 6 → ϕ B = 7,0 1,06 A ϕ+ . Thế vào (1) : 0,8ϕ A – 0,1( 7,0 1,06 A ϕ+ ) = 9 → 0,56ϕ A – 0,6 – 0,01ϕ A = 6,3 → ϕ A = 55,0 9,6 = 12,55V → ϕ B = 7,0 55,12x1,06 + =10,36V → E o = U ABHỞ = ϕ A - ϕ B = 12,55 – 10,36 = 2,19V Dòng qua nhánh 2 : I 2 = 2o 2o RR EE + + = 436,2 1219,2 + + = 2,23A * Nguồn dòng I N = o o R E = 36,2 19,2 = 0,928A → I 2 = I N – I o , với I o = o AB R U = o BA R U− = o 222 R )RIE( −− → I 2 = I N + o 222 R RIE − = 0,928 + 36,2 4xI12 2 − → 2,36I 2 = 2,19 + 12 – 4I 2 → I 2 = 36,6 19,14 = 2,23A 10 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC • Tách riêng nhánh R 3 , tính R o = [( 41 41 RR RR + ) + ( 65 65 RR RR )]//[R 2 ] = [( 52 5x2 + ) + ( 5,25 5,2x5 + )]//[4] = [ 1,2 5,6 ]//[4] = 4 1,2 5,6 4x 1,2 5,6 + = 1,745Ω * Sđđ E o = U ABHỞ = ϕ A - ϕ B . Coi ϕ C = 0 → ϕ A (g 1 + g 2 + g 4 ) - ϕ B g 2 = E 1 g 1 + E 4 g 4 – E 2 g 2 → ϕ A ( 2 1 + 4 1 + 5 1 ) - ϕ B ( 4 1 ) = 12x 2 1 + 15x 5 1 - 12x 4 1 → 0,95ϕ A – 0,25ϕ B = 6 (1) . Và ϕ B (g 2 + g 5 + g 6 ) - ϕ A g 2 = E 6 g 6 + E 2 g 2 → ϕ B ( 4 1 + 5 1 + 5,2 1 ) - ϕ A ( 4 1 ) = 15x 5,2 1 + 12x 4 1 → 0,85ϕ B – 0,25ϕ A = 9 → ϕ B = 85,0 25,09 A ϕ+ . Thế vào (1) : 0,95ϕ A – 0,25( 85,0 25,09 A ϕ+ ) = 6 → 0,8075ϕ A – 2,25 – 0,0625ϕ A = 5,1 → ϕ A = 745,0 35,7 = 9,8658V → ϕ B = 85,0 8658,9x25,09 + =13,4899V → E o = U ABHỞ = ϕ A - ϕ B = 9,8658 – 13,4899 = - 3,6241V Vậy E o = 3,6241V và có chiều hướng từ A đến B Dòng qua nhánh 3 : I 3 = 3o o RR E + = 10745,1 6241,3 + = 0,31A và hướng từ B về A * Nguồn dòng I N = o o R E = 745,1 6241,3 = 2,0768A → I 3 = I N x 3o o RR R + = 2,0768x 10745,1 745,1 + = 0,31A và hường từ B về A • Tách riêng nhánh R 6 , tính R o = [( 41 41 RR RR + ) + ( 32 32 RR RR )]//[R 5 ] = [( 52 5x2 + ) + ( 104 10x4 + )]//[5] = [ 7 30 ]//[5] = 5 7 30 5x 7 30 + = 2,3077Ω * Sđđ E o = U BCHỞ = ϕ B - ϕ C . Coi ϕ C = 0 → ϕ A (g 1 + g 2 + g 3 + g 4 ) - ϕ B (g 2 + g 3 ) = E 1 g 1 + E 4 g 4 – E 2 g 2 → ϕ A ( 2 1 + 4 1 + 10 1 + 5 1 ) - ϕ B ( 4 1 + 10 1 ) = 12x 2 1 + 15x 5 1 - 12x 4 1 → 1,05ϕ A – 0,35ϕ B = 6 (1) . Và ϕ B (g 2 + g 3 + g 5 ) - ϕ A (g 2 + g 3 ) = E 2 g 2 → ϕ B ( 4 1 + 10 1 + 5 1 ) - ϕ A ( 4 1 + 10 1 ) = 12x 4 1 → 0,55ϕ B – 0,35ϕ A = 3 → ϕ B = 55,0 35,03 A ϕ+ . Thế vào (1) : 1,05ϕ A – 0,35( 55,0 35,03 A ϕ+ ) = 6 11 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC → 0,5775ϕ A – 1,05 – 0,1225ϕ A = 3,3 → ϕ A = 455,0 35,4 = 9,56V → ϕ B = 55,0 56,9x35,03 + = 11,538V → E o = U BCHỞ = ϕ B - ϕ C = 11,538 – 0 = 11,538V Dòng qua nhánh 3 : I 6 = 6o 6o RR EE + − = 5,23077,2 15538,11 + − = - 0,72A Vậy I 6 = 0,72A và hướng từ C đến B * Nguồn dòng I N = o o R E = 3077,2 538,11 = 4,9998A → I 6 = I N – I o , với I o = o BC R U = o 666 R RIE + → I 6 = I N - o 666 R RIE + = 4,9998 - 3077,2 5,2xI15 6 + → 2,3077I 6 = 11,538 - 15 – 2,5I 6 → I 6 = 8077,4 462,3− = - 0,72A . Vậy I 6 = 0,72A và hướng từ C đến B BÀI TẬP CHƯƠNG 3 – TỪ TRƯỜNG Bài 1 : Cường độ từ trường tại một điểm A cách dây dẫn một đoạn r < bán kính a của dây dẫn là H A = r a2 I 2 π . Và tại đó từ cảm là B A = µµ o H A . Áp dụng : H A = 22 )10.2,0(2 10 − π x(0,1.10 -2 ) = 397,89A/m và B A = 1x125.10 -8 x397,89 = 0,5.10 -3 T Cường độ từ trường tại một điểm B cách dây dẫn một đoạn r = bán kính a của dây dẫn là H B = a2 I π . Và tại đó từ cảm là B B = µµ o H B . Áp dụng : H B = 2 10.2,0x2 10 − π = 795,77A/m và B A = 1x125.10 -8 x795,77 = 10 -3 T Cường độ từ trường tại một điểm C cách dây dẫn một đoạn r > bán kính a của dây dẫn là H C = r2 I π . Và tại đó từ cảm là B C = µµ o H C . Áp dụng : H C = 2 10.8,0x2 10 − π = 198,94A/m và B C = 1x125.10 -8 x198,94 = 0,25.10 -3 T Bài 2 : Dòng từ hóa I = w H l = 100 10.10x4000 2− = 4A . Từ cảm trong ống dây B = µµ o H = 1x125.10 -8 x4000 = 5.10 -3 T . Từ thông trong ống dây φ = BS = B( 4 D 2 π ) = 5.10 -3 x 4 )10.2( 22− π = 1,57.10 -6 Wb 12 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC Bài 3 : Để đạt được B = 1,2T , tức là đạt H = 500A/m , dòng từ hóa phải là I = = 500 10.25x500 2− = 0,25A . Stđ F = Iw = 0,25x500 = 125A w Hl Bài 4 : Cường độ từ trường trong xuyến thép là : H = tb r2 I π , với r tb = D tb /2 = (D – 2)/2 = (8 – 2)/2 = 3cm → H = 2 10.3x2 7,151 − π = 805A/m . Theo đề bài , tương ứng với H = 805A/m , thép lá có B = 1,35T , do đó từ thông trong xuyến là φ = BS = 1,35x2.10 -2 x4.10 -2 = 1,08.10 -3 Wb Bài 5 : Theo đường cong từ hoá của thép kỹ thuật điện (hình 1 trang 41 sách bài học) , ứng với H = 2000A/m , thép kỹ thuật điện có B = 1,48T , do đó tiết diện lõi thép trong trường hợp này là S = B φ = 48,1 10.2 5− = 13,5.10 -6 m 2 = 13,5mm 2 Bài 6 : Dòng từ hóa I = w H tb l , với l tb = πD tb = πx10.10 -2 = 10 -1 πm và muốn xác dònh H thì phải tìm B . Ta có B = S φ = 4 d 10.57,1 2 4 π − = 4 )10.2( 10.57,1 22 4 − − π = 0,5T . Theo đề bài , tương ứng với B = 0,5T , gang có H = 750A/m , do đó I = 200 10x750 1 π − = 1,18A Bài 7 : Stđ của cuộn dây : F = Iw = H t l t + H o l o = 10w → w = 10 lHH oott + l Với l t = l tb - l o = 0,3 – 0,001 = 0,299m ; H t = t t B µ = t S µ φ = 4 3 10x001,0 10.5,1 − − = 1,5.10 4 A/m H o = ot o B µ = o o S µ φ = o Sµ φ = 8 3 10.125x001,0 10.5,1 − − =1,2.10 6 A/m → w = 10 001,0x10.2,1299,0x10.5,1 64 + = 568,5 vòng Bài 8 : Stđ của cuộn dây : F = Iw = H t l t + H o l o = 3,32.10 3 A → H o = o tt 3 H10.32,3 l l− Với l t = l tb - l o = 2(a + b + 2c) - l o = 2(0,09 + 0,06 + 2x0,01) – 2.10 -3 = 0,338m → H t = 3 33 10.2 338,010.210.32,3 − − = 1,32.10 6 A/m Bài 9 : φ = M R F = 4 10.5,2 500 = 2.10 -2 Wb Bài 10 : R M = o 1 µµ . S l = 8 10.125x2000 1 − x 4 10.2 05,0 − = 10 5 H -1 13 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC Bài 11 : B = µµ o H = 2400x125.10 -8 x500 = 1,5T ; φ = BS = 1,5x4.10 -4 = 6.10 -4 Wb Bài 12 : Stđ của cuộn dây : F = Iw = H t l t + H o l o = 10x568 = 5680A Với : l t = l tb - l o = l t = l tb - l o = 0,3 – 0,001 = 0,299m ; H t = t t B µ = t S µ φ = t Sµ φ = 4 10x001,0 − φ = 10 7 φ ; H o = ot o B µ = o o S µ φ = o Sµ φ = 8 10.125x001,0 − φ = 125 10 11 φ → (10 7 φ)(0,299) + ( 125 10 11 φ )(0,001) = 5680 → 3,7375.10 8 φ + 10 8 φ = 710000 → φ = 8 10.7375,4 710000 = 1,5.10 -3 Wb Bài 13 : Hai dòng ngược chiều nên lực tác dụng là lực đẩy : F 12 = F 21 = F = µµ o I 1 I 2 a2π l = 1x125.10 -8 x5000x5000x 3 10.200x2 1 − π = 24,87N ≈ 25N Bài 14 : B = lI F = 2 10.10x20 98,0 − = 0,49T Bài 15 : I = δS = 10x2 = 20A ; l = BI F = 20x1,0 5,0 = 0,25m Bài 16 : I = R U = 10 50 = 5A ; B = lI F = 1x5 5,0 = 0,1T Bài 17 : Chiều dài vòng dây : l = πD = πx20.10 -2 = 0,2πm . Vì 2 dây đặt sát nhau nên khoảng cách giữa 2 dây bằng tổng các bán kính tiết diện : a = 2 d + 2 d = d = 0,2.10 -2 = 2.10 -3 m Lực hút giữa 2 vòng dây đặt sát nhau khi có các dòng cùng chiều đi qua : F = µµ o I 1 I 2 a2π l = 1x125.10 -8 x100x100x 3 10.2x2 2,0 − π π = 0,625N Bài 18 : a = µµ o I 1 I 2 F2π l = 1x125.10 -8 x1000x1000x 10x2 20 π = 0,4m Bài 19 : Lực hút giữa thanh 1 và thanh 2 : F 12 = F 21 = µµ o I 1 I 2 a2π l = 1x125.10 -8 x50x20x 2,0x2 1 π = 10 -3 N Lực hút giữa thanh 2 và thanh 3 : F 23 = F 32 = µµ o I 2 I 3 a2π l = 1x125.10 -8 x20x20x 2,0x2 1 π = 0,4.10 -3 N Lực hút giữa thanh 3 và thanh 1 : F 31 = F 13 = µµ o I 3 I 1 a2π l = 1x125.10 -8 x20x50x 2,0x2 1 π = 10 -3 N 14 TRƯỜNG ĐHCNTP – HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC Lực tác dụng lên thanh 1 : F r 1 = F r 21 + F r 31 và có trò số là : F 1 = o 3121 2 31 2 21 120cosFF2FF −+ = )5,0(10x10x2)10()10( 332323 −−+ −−−− = 1,73.10 -3 N Lực tác dụng lên thanh 2 : F r 2 = F r 12 + F r 32 và có trò số là : F 2 = o 3212 2 32 2 12 120cosFF2FF −+ = )5,0(10.4,0x10x2)10.4,0()10( 332323 −−+ −−−− = 1,25.10 -3 N Lực tác dụng lên thanh 3 : F r 1 = F r 13 + F r 23 và có trò số là : F 3 = o 2313 2 23 2 13 120cosFF2FF −+ = )5,0(10.4,0x10x2)10.4,0()10( 332323 −−+ −−−− = 1,25.10 -3 N Bài 20 : Lực đẩy giữa thanh 1 và 2 : F 12 = F 21 = µµ o I 1 I 2 a2π l = 1x125.10 -8 x10 4 x5.10 3 3 10.125x2 1 − π = 80N Lực hút giữa thanh 2 và 3 : F 23 = F 32 = µµ o I 2 I 3 a2π l = 1x125.10 -8 x5.10 3 x5.10 3 3 10.125x2 1 − π = 40N Lực đẩy giữa thanh 3 và 1 : F 31 = F 13 = µµ o I 3 I 1 a2π l = 1x125.10 -8 x5.10 3 x10 4 3 10.125x2 1 − π = 80N Lực tác dụng lên thanh 1 : F r 1 = F r 21 + F r 31 và có trò số là : F 1 = F 21 + F 31 = 80 + 40 = 120N Lực tác dụng lên thanh 2 : F r 2 = F r 12 + F r 32 và có trò số là : F 2 = F 12 + F 32 = 80 + 40 = 120N Lực tác dụng lên thanh 3 : F r 3 = F r 13 + F r 23 và có trò số là : F 3 = F 13 – F 23 = 40 - 40 = 0N BÀI TẬP CHƯƠNG 4 – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 1 : Hình 1 : Đường sức từ vào S ra N → hướng từ trái qua phải → chiều + của vòng dây hướng từ sau ra trước . Kéo vòng dây ra xa → từ thông qua vòng dây giảm → I cùng chiều + với vòng → hướng từ sau ra trước Hình 2 : Đẩy nam châm lại gần → từ thông qua vòng dây tăng → I ngược chiều + với vòng → chiều + của vòng hướng từ sau ra trước → đường sức từ vào A ra B → A là S B là N 15 . HCM GIẢI BÀI TẬP ĐKTTC I 3 = (E 3 - ϕ A + ϕ B )g 3 = (4 2 - 36 + 0 )( 3 1 ) = 2A ; I 4 = (( ϕ A - ϕ B )g 2 = (3 6 – 0 )( 45 1 ) = 0,8A I ACB = I 5 = ( A - ϕ B )g ACB = (3 6 – 0 )( 12 1 ). )5 , 0(1 0x10x 2) 1 0 () 1 0( 3 323 23 −−+ −−−− = 1,73.10 -3 N Lực tác dụng lên thanh 2 : F r 2 = F r 12 + F r 32 và có trò số là : F 2 = o 321 2 2 32 2 12 120 cosFF2FF −+ = )5 , 0(1 0.4,0x10x 2) 1 0.4, 0 () 1 0( 3 323 23 −−+ −−−− . 36 ,2 19 ,2 = 0, 928 A → I 2 = I N – I o , với I o = o AB R U = o BA R U− = o 22 2 R )RIE( −− → I 2 = I N + o 22 2 R RIE − = 0, 928 + 36 ,2 4xI 12 2 − → 2, 36I 2 = 2, 19 + 12 – 4I 2 → I 2