Đang tải... (xem toàn văn)
HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM 1.. a) Hãy xác định độ tự cảm của ống dây. b) Cho dòng điện chạy trong ống dây, dòng điện tăng từ 0 đến 5A trong thời gian 1s, hãy xác định suất điện động tự cảm của [r]
(1)HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM 1 Lý thuyết
- Độ tự cảm ống dây: 10 L n V - Từ thông qua ống dây: Li
- Hiện tượng tự cảm là tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dịng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây biến thiên cường độ dòng điện mạch
- Suất điện động tự cảm: etc L i t
Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch
- Năng lượng từ trường ống dây:
2
W Li 10
W B V
- Mật độ lượng từ trường: 107
w B W wV
Trong đó: L độ tự cảm ống dây, đơn vị L henri, kí hiệu H (1H = 1Wb/A) N
n số vòng trên đơn vị chiều dài ống; V thể tích ống
(2)Ví dụ 1: Một ống dây có chiều dài 1,5 m, gồm 2000 vịng dây, ống dây có đường kính 40 cm a) Hãy xác định độ tự cảm ống dây
b) Cho dòng điện chạy ống dây, dòng điện tăng từ đến 5A thời gian 1s, xác định suất điện động tự cảm ống dây
c) Hãy tính cảm ứng từ dòng điện sinh ống dây dòng điện ống dây 5A? d) Năng lượng từ trường bên ống dây dòng điện qua ống dây có giá trị 5A?
Lời giải: a) Độ tự cảm bên ống dây:
2 2 2
7 7 2000 0,
4 10 10 10 0, 42
4 1,5
N N d
L S H
b) Suất điện động tự cảm ống dây: 2 1 0, 42 2,1
tc
i i i
e L L V
t t
c) Cảm ứng từ dòng điện sinh ống dây: 10 10 2000.5 8, 4.10 3 1,5
N i
B T
d) Năng lượng từ trường sinh bên ống dây: 2 0, 42.5 5, 25
2
W L i J
Ví dụ 2: Một ống dây dài 40 cm, có tất 800 vịng dây, diện tích tiết diện ngang ống dây 10
cm Ống dây nối với nguồn điện có cường độ tăng từ 04A a) Độ tự cảm ống dây ?
b) Nếu suất điện động tự cảm ống dây có độ lớn 1,2 V, xác định thời gian mà dòng điện biến thiên
Lời giải:
a) Độ tự cảm ống dây:
2
7 800
4 10 10 10.10 2.10 0,
N
L S H
(3)
3
2
2.10 6, 7.10
1,
tc
tc
i i i i
i
e L L t L s
t t e
Ví dụ 3: Một ống dây dài quấn với mật độ 2000 vòng/mét Ống dây tích 500cm3 Ống dây mắc vào mạch điện Sau đóng cơng tắc dịng điện ống dây biến đổi theo thời gian theo đồ thị Lúc đóng cơng tắc ứng với thời điểm t = Tính suất điện động tự cảm ống:
a) Sau đóng cơng tắc tới thời điểm t = 0,05s b) Từ thời điểm t = 0,05s trở sau
Lời giải:
Độ tự cảm ống dây: 7 3
4 10 10 2000 500.10 2,51.10
L n V H
a) Trong khoảng thời từ đến 0,05 s dòng điện tăng từ i10 A đến i2 5 A Suất điện động tự cảm thời gian này:
3
2
2,51.10 0, 25
0, 05
tc
i i i
e L L V
t t
b) Từ sau thời điểm t = 0,05 s dòng điện không đổi nên i etc L i t
Ví dụ 4: Cho mạch điện hình vẽ, L = H, E = 12 V, r = 0,
điện trở biến trở R = 10 Điều chỉnh biến trở để 0,1s điện trở biến trở giảm cịn
a) Tính suất điện động tự cảm xuất ống dây khoảng thời gian nói
(4)Gọi i cường độ dòng điện nguồn E sinh ra;
c
i cường độ dòng điện tự cảm (do etc sinh ra)
Khi biến trở có giá trị: 1 1
1
12
10 1,
10 E
R R i A
R r
Khi biến trở có giá trị: 2 2
2
12
5 2,
5 E
R R i A
R r
a) Khi R thay đổi dịng điện mạch thay đổi nên suất hiệu suất điện động tự cảm:
2 1.2, 1, 12 0,1
tc
i i i
e L L V
t t
b) Vì R giảm nên i tăng theo định luật Len-xơ, dòng điện tự cảm ic ngược chiều với i Cường độ dòng điện mạch thời gian nói là: tc 12 12
tc
e E i i i
R r R r R r R r
Vậy: Cường độ dòng điện mạch khoảng thời gian i'0 Ví dụ 5: Trong mạch điện hình vẽ, cuộn cảm L có điện
trở khơng Lúc đầu đóng khóa K vị trí a để nạp lượng cho cuộn cảm L, dịng điện qua L 1,2 A Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa R Biết độ tự cảm L = 0,2 H
Lời giải:
Năng lượng cuộn cảm L tích trữ được: 2 0, 1, 0,144
2
L
W Li J
(5)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi 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
các 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 Pham 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 mơn 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 Pham 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 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 môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia