Là suất điện động xuất hiện trong mạch chứa cuộn cảm, có trị số xác định bởi công thức e tc =−L.Δi/Δt, với L là hệ số tự cảm của mạch và Δi/Δt là tốc độ.. biến thiên của cường độ dòng đi[r]
(1)Giải tập SBT Vật lý 11 25
Bài 25.1, 25.2, 25.3 trang 62 Sách tập (SBT) Vật Lí 11 25.1 Câu nói tượng tự cảm khơng đúng?
A Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có biến thiên dịng điện mạch
B Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm đóng mạch ngắt mạch đột ngột
C Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có dịng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian chạy qua mạch
D Là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch chứa cuộn cảm có dịng điện khơng đổi theo thời gian chạy qua mạch
Trả lời: Đáp án D
25.2 Câu nói suất điện động tự cảm không đúng?
A Là suất điện động xuất mạch chứa cuộn cảm đóng mạch ngắt mạch đột ngột
B, Là suất điện động xuất mạch chứa cuộn cảm, có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dịng điện mạch
C Là suất điện động sinh dịng điện khơng đổi mạch kín, có chiều tuân theo định luật Len – xơ
D Là suất điện động xuất mạch chứa cuộn cảm, có trị số xác định cơng thức etc=−L.Δi/Δt, với L hệ số tự cảm mạch Δi/Δt tốc độ
biến thiên cường độ dịng điện mạch
Trả lời: Đáp án C
25.3 Câu nói hệ số tự cảm ống dây điện không đúng?
(2)B Là hệ số xác định mối quan hệ tỉ lệ suất điện động tự cảm mạch tốc độ biến thiên cường độ dịng điện chạy mạch
C Là hệ số tính theo cơng thức L=i/Φ đo đơn vị Henry (H)
D Là hệ số đặc trưng cho mức độ tự cảm ống dây điện dài hình trụ, tính theo cơng thức L=4π.10−7.N2/ℓS, với N số vòng dây, l độ dài S là
diện tích tiết diện ống dây Trả lời:
Đáp án C
Bài 25.4, 25.5, 25.6 trang 63 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
25.4 Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,10 H Xác định suất điện động tự cảm cuộn cảm cường độ dòng điện biến thiên 200 A/s
A 10V B 20V C 0,10kV
D 2,0kV Trả lời:
Đáp án B
25.5 Khi dòng điện cuộn cảm giảm từ 16 A đến A thời gian 10 ms, suất điện động tự cảm cuộn cảm có giá trị trung bình 64 V Xác định độ tự cảm cuộn cảm
A 32 mH
B 40 mH C 250 mH
(3)25.6 Xác định lượng từ trường tích luỹ cuộn cảm có độ tự cảm 2,0 mH có dịng điện cường độ 10 A chạy cuộn cảm
A 50.10-3J
B 100 mJ
C 1,0 J D 0,10 kJ Trả lời:
Đáp án B
Bài 25.7 trang 63 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Ống dây dẫn hình trụ có lõi chân khơng, dài 20 cm, gồm 1000 vịng dây, vịng dây có diện tích 100cm2.
a) Tính độ tự cảm ống dây
b) Tính độ lớn suất điện động tự cảm xuất ống dây dòng điện chạy qua ống dây tăng từ đến 5,0 A thời gian 0,10 s
c) Tính lượng từ trường tích luỹ ống dây cường độ dòng điện chạy qua ống dây đạt tới giá trị 5,0 A
Trả lời:
a) Độ tự cảm ống dây dẫn: L=4π.10−7.N2/ℓS
Thay số ta tìm được:
L=4.3,14.10−7.10002/20.10−2.100.10−4=6,28.10−2H
b) Độ lớn suất điện động tự cảm xuất ống dây dẫn
|etc|=L Δi/Δt =6,28.10∣ ∣ −2.5,0−0/0,10=3,14V
c) Năng lượng từ trường tích lũy ống dây dẫn:
W=Li2/2=1/2.6,28.10−2.(5,0)2=0,785J
(4)Một ống dây đồng hình trụ dài 25 cm gồm nhiều vịng dây quấn sít có điện trở 0,20 Ω Dây đồng có tiết diện 1,0 mm2 điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m.
Xác định:
a) Số vòng dây đồng độ tự cảm ống dây đồng
b) Từ thông qua vòng dây đồng lượng từ trường ống dây có dịng điện cường độ 2,5 A chạy ống dây đồng
Trả lời:
a) Đường kính d dây đồng có tiết diện S0 = 1,0 mm2:
S0=πd2/4 d=⇒ = ≈1,13mm
Suy số vịng dây đồng quấn ống dây có độ dài l = 25 cm:
N=ℓ/d=25.10−2/1,13.10−3≈221 vòng dây
Áp dụng công thức điện trở dây dẫn: R=ρ.ℓ0/S0 ta tính độ dài tổng
cộng l0 N vòng dây đồng quấn ống dây:
ℓ0=R.S0/ρ=0,20.1,0.10−6/1,7.10−8=11,76m
Từ suy ra:
- Chu vi C vịng dây: C=ℓ0/N=11,76/221≈0,053m≈53mm
- Đường kính D ống dây C=πd d=C/π=53/3,14≈17mm⇒ - Diện tích tiết diện s ống dây: S=πd2/4=3,14.(17)2/4≈227mm2
- Độ tự cảm ống dây đồng tính theo cơng thức: L=4π.10−7N2/ℓ.S
Thay số ta xác định được:
L=4.3,14.10−7.(221)2/25.10−2.227.10−6≈55,7.10−6H
b) Vì từ thơng qua ống dây đồng có trị số Φ = Li, nên từ thông qua vịng dây dịng điện chạy ống dây có cường độ i = I = 2,5 A bằng:
Φ0=Φ/N=Li/N=55,7.10−6.2,5/221≈0,63Wb
(5)W=Li2/2=55,7.10−6.2,52/2=1,74.10−4J
Bài 25.9* trang 63 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một cuộn dây dẫn có độ tự cảm 3,0 H nối với nguồn điện có suất điện động 6,0 V điện trở nhỏ không đáng kể Sau khoảng thời gian tính từ lúc nối cuộn dây dẫn với nguồn điện, cường độ dòng điện chạy cuộn dây dẫn đến giá trị 5,0 A Giả sử cường độ dòng điện tăng theo thời gian
Trả lời:
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: Tổng suất điện động mạch tổng điện trở toàn mạch nhân với cường độ dịng điện mạch
E + etc = (R + r)i
Vì R + r = 0, nên ta có: E–L.Δi/Δt=0
Trong khoảng thời gian Δt, cường độ dòng điện i chạy cuộn dây dẫn tăng dần từ giá trị I0 = đến I = 5,0 A, tức là:
Δi = I – I0 = I
Từ ta suy ra:
Δt=L/E.I=3,0/6,0.5,0=2,5s
Bài 25.10* trang 64 Sách tập (SBT) Vật Lí 11
Một mạch điện gồm nguồn điện có suất điện động 90 V điện trở không đáng kể mắc nối tiếp với cuộn dây dãn có độ tự 50 mH điện trở 20Ω Xác định tốc độ biến thiên cường độ dòng điện chạy mạch thời điểm:
a) Khi dịng điện i mạch có cường độ I0 =
b) Khi dòng điện i mạch có cường độ I = 2,0 A Trả lời:
Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch: E + etc = (R + r)i
(6)Từ suy tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch: a) Khi i = I0= 0:
Δi/Δt=E/L=90/50.10−3=1,8.103A/s
b) Khi i = I= 2A:
Δi/Δt=E−RI/L=90−20.2,0/50.10−3=1,0.103A/s