+ Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng. + Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín là suất điện động cảm ứng.[r]
(1)LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ I TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1) Từ thơng qua diện tích S đặt từ trường đều:
+ = B.S.cos với góc tạo vectơ pháp tuyến S vectơ cảm ứng từ
+ Đơn vị từ thơng hệ SI vêbe, kí hiệu Wb Ta có : Wb = 1T.1m2
2) Hiện tượng cảm ứng điện từ:
+ Dòng điện xuất có biến thiên từ thơng qua mạch điện kín gọi dịng điện cảm ứng
+ Suất điện động sinh dòng điện cảm ứng mạch điện kín suất điện động cảm ứng Như vậy: Khi có biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn mạch kín mạch xuất suất điện động cảm ứng Hiện tượng gọi tượng cảm ứng điện từ
3) Suất điện động cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động cắt đường sức từ: a) Xét v B vng góc với đoạn dây, đồng thời v hợp với B góc (Hình) độ lớn suất điện động đoạn dây là:
eC = B.v.l.sin
4) Hiện tượng tự cảm: - Hệ số tự cảm:
M
(2) Xét mạch điện kín có dịng điện i chạy qua
Từ thơng (riêng) qua diện tích mạch : L: hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) mạch điện
Đơn vị hệ số tự cảm hệ SI henry, kí hiệu H
Hệ số tự cảm ống dây thẳng dài: L = 4.10-7n2.V
n: số vòng dây đơn vị chiều dài ống ; V: thể tích ống
- Suất điện động tự cảm: etc = -L
5) Năng lượng từ trườngtrong lòng ống dây: W =
II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một khung dây hình chữ nhật ABCD gồm 20 vòng cạnh cm cm Khung đặt từ trường B = 3.10-3 T, đường sức vng góc với mặt phẳng khung Quay khung 60° quanh
cạnh AB, độ biến thiên từ thông qua khung bao nhiêu? Giải
Từ thông qua khung Φ = NBScos α → Độ biến thiên từ thông qua khung:
ΔΦ = NBS.Δcos α = 20.3.10-3.(0,05.0,04).(cos60° - cos0°) = -60.10-6 Wb
Ví dụ 2: Tìm độ tự cảm ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20 cm, tiết diện ngang cm2 hai trường hợp:
a) Ống dây khơng có lỏi sắt
L.i
=
i t
2
(3)b) Ống dây có lỏi sắt với độ từ thẩm μ = 400 Giải a) L = 4π.10-7(N2/l)S = 9.10-4 H
b) L = 4π.10-7μ(N2/l)S = 0,36 H
III BÀI TẬP VẬN DỤNG
1) Một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn, gồm N = 100 vịng, vịng có bán kính R = 10cm, mét dài dây dẫn có điện trở R0 = 0,5 Cuộn dây đặt từ trường có vectơ cảm ứng từ B vng góc với mặt phẳng vịng dây có độ lớn B = 10-2T giảm đến thời gian t = 10-2s Tính cường độ dịng điện xuất cuộn dây
ĐS: I =
t R
BR 0
= 0,1A
2) Một ống dây dài 50cm, có 1000 vịng dây Diện tích tiết diện ống 20cm2 Tính độ tự cảm ống dây Giả thiết từ trường ống dây từ trường
ĐS: L 5.10-3H
3) Tính độ tự cảm ống dây dài 30cm, đường kính 2cm, có 1000 vòng dây Cho biết khoảng thời gian 0,01s cường độ dòng điện chạy qua ống dây giảm đặn từ 1,5A đến Tính suất điện động cảm ứng ống dây
ĐS: L 2,96.10-3H 3.10-3H ; e = 0,45V
4) Tính độ tự cảm cuộn dây biết sau thời gian t = 0,01s, dòng điện mạch tăng từ 2A đến 2,5A suất điện động tự cảm 10V
(4)5) Một ống dây dài = 31,4cm có 100 vịng, diện tích vịng S = 20cm2, có dịng điện I = 2A chạy qua
a) Tính từ thơng qua vịng dây
b) Tính suất điện động tự cảm cuộn dây ngắt dòng điện thời gian t = 0,1s Suy độ tự cảm ống dây
(5)Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
các môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia