Tóm tắt lý thuyết Từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường: Φ = BS.cos α Từ thông qua khung dây có N vòng dây: Φ = N.BS.cos α Trong đó: Φ: từ thông (Wb) B: cảm ứng từ (T) N: số vòng dây α = \((\vec{n},\vec{B})\) Định luật Lenxơ: dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường của nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Qui tắc nắm tay phải 1: Qui tắc nắm tay phải 2: Bài tập từ thông, chiều của của dòng điện cảm ứng. Bài tập 1. Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích 5 cm2 đặt trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây làm thành với $\vec{B}$ một góc 30o. Tính từ thông qua diện tích trên. Hướng dẫn giải: α = $(\vec{n},\vec{B})$ = 60o Φ = N.BS.cos α = 25.10-6 Wb. Bài tập 2. Một khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,06 T sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ thông qua khung dây là 1,2.10-5 Wb. Tính bán kín vòng dây. Hướng dẫn giải: α = $(\vec{n},\vec{B})$ = 0o Φ = N.BS.cos α = BπR2cosα => R = 8.10-3 m Bài tập 3. Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5 cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc 600. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây. Hướng dẫn giải: α = $(\vec{n},\vec{B})$ = 30o Φ = N.BS.cos α = 8,7.10-4 Wb. Bài tập 4. Một khung dây hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 8.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Tính góc hợp giữa véc tơ cảm ứng từ và véc tơ pháp tuyến của hình vuông đó. Hướng dẫn giải: Φ = N.BS.cos α => cosα = 0,5 => α = 60o Bài tập 5. Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp: a/ Đưa nam châm lại gần khung dây. b/ Kéo nam châm ra xa khung dây. Hướng dẫn giải: a/ Khi đưa nam châm lại gần khung dây (từ trường của nam châm có hướng (véc tơ $\vec{B}$), từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài véc tơ $\vec{B_{C}}$ (để chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A (xác định nhờ quy tắc nắm tay phải 1). b/ Khi đưa nam châm ra xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B. Bài tập 6. Cho một ống dây quấn trên lỏi thép có dòng điện chạy qua đặt gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây có thể thay đổi được nhờ biến trở có có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp: a/ Dịch chuyển con chạy về phía N. b/ Dịch chuyển con chạy về phía M. Hướng dẫn giải: áp dụng qui tắc bàn tay phải 2 => chiều của từ trường của ống dây có dạng như hình vẽ. a/ Khi con chạy dịch chuyển về phía M, điện trở của biến trở giảm, cường độ dòng điện qua ống dây tăng, từ trường tăng, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài để chống lại sự tăng của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A. b/ Khi con chạy dịch chuyển về phía N, điện trở của biến trở tăng, cường độ dòng điện qua ống dây giảm, từ trường giảm, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài để chống lại sự giảm của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B. Bài tập 7. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp sau Hướng dẫn giải: Bài tập 8. Hãy xác định cách di chuyển nam châm để dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch như hình. Hướng dẫn giải: Bài tập 9. Hãy xác định các cực của nam châm trong các trường hợp sau Hướng dẫn giải: Bài tập 10. Cho hệ thống như hình. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Vòng dây sẽ chuyển động như thế nào? Hướng dẫn giải: Bài tập 11. Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống. Hướng dẫn giải: Bài tập 12. Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào. Hướng dẫn giải: đang cập nhật Bài tập 13. Dùng định luật Len-xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong các trường hợp sau a/ Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây. b/ Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải. c/ Đóng khóa k d/ Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi. e/ Đưa khung dây ra xa dòng điện. f/ giảm cường độ dòng điện trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 14. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần. Hướng dẫn giải: Bài tập 15. Một khung dây hình vuông cạnh a = 10cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,5T. Hãy tính từ thông gửi qua khung trong các trường hợp sau: a/ Cảm ứng từ $\vec{B}$ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 60o b/ Mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ $\vec{B}$ một góc 60o c/ mặt phẳng khung dây hợp với cảm ứng từ $\vec{B}$ một góc 30o (chiều của pháp tuyến với mặt phẳng khung dây tùy chọn) d/ các đường sức từ có hướng song song với mặt phẳng khung dây e/ Các đường sức từ có hướng vuông góc với mặt phẳng khung. Hướng dẫn giải: Bài tập 16. Một khung dây hình tròn diện tích S = 15cm2 gồm N = 10vòng dây, đặt trong từ trường đều $\vec{B}$ hợp với véc tơ pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng khung dây góc α = 30o như hình vẽ. Biết B = 0,04T. Tính độ biến thiên từ thông qua khung dây khi a/ Tịnh tiến đều khung dây trong từ trường b/ khung dây quay quanh trục MN một góc 180° c/ khung dây quay quanh trục MN một góc 360° Hướng dẫn giải: Bài tập 17. Một khung dây hình tròn có diện tích S = 2cm2 đặt trong từ trường đều, các đường sức từ xuyên vuông góc với khung dây. Hãy xác định từ thông xuyên qua khung dây biết B = 5.10-2T. Hướng dẫn giải: Bài tập 18. Một khung dây hình vuông, cạnh 4cm đặt trong từ trường đều, các đường sức xiên qua bề mặt và tạo với pháp tuyến của mặt phẳng khung dây một góc 60o, từ trường có cảm ứng từ B = 2.10-5T. Hãy xác định từ thông xuyên qua khung dây nói trên. Hướng dẫn giải: Bài tập 19. Một khung dây có các tiết diện là hình tròn bán kính khung dây là 20cm, khung dây được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có B = 2/10-5T. Hãy xác định giá trị của từ thông xuyên qua khung dây nói trên. Hướng dẫn giải: Bài tập 20. Một khung dây hình chữ nhật có chiều dài là 25cm, được đặt vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều B = 4.10-3T. Xác định được từ thông xuyên qua khung dây là 10-4Wb, hãy xác định chiều rộng của khung dây nói trên. Hướng dẫn giải: Bài tập 21. Một khung dây hình vuông có cạnh dài 5cm, đặt trong từ trường đèu khung dây tạo với các đường sức một góc 30o, B = 5.10-2T. Hãy tính từ thông xuyên qua khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 22. Một khung dây hình tam giác vuông có độ dài cạnh huyền là 10cm và một cạnh góc vuông là 8cm. Cả khung dây được đưa vào từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với khung dây, từ thông xuyên qua khung dây là 1,2.10-7Wb, tìm B. Hướng dẫn giải: Bài tập 23. Một khung dây hình tròn đường kính d = 10cm, Cho dòng điện I = 20A chạy trong dây dẫn. a/ Tính cảm ứng từ B do dòng điện gây ra tại tâm của khung dây. b/ Tính từ thông xuyên qua khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 24. Một khung dây có chiều dài l = 40cm. Gồm 4000 vòng, cho dòng điện I = 10A chạy trong ống dây a/ Tính cảm ứng từ B trong ống dây b/ Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông, cạnh a = 5cm, tính từ thông xuyên qua khung dây. Hướng dẫn giải:
I/ Tóm tắt lý thuyết 1/ Từ thông Φ = N.BScosα Trong đó: N: số vòng B: Cảm ứng từ (T) S: diện tích của mặt kín (m2) F: Từ thông (Wb) 2/ Suất điện động cảm ứng Độ lớn ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$| Trong đó: ΔΦ: biến thiên từ thông (Wb) Δt: thời gian biến thiên (s) $\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$: tốc độ biến thiên từ thông (Wb/s) $\dfrac{\Delta B}{\Delta t}$: tốc độ biến thiên từ trường (T/s) ec: suất điện động cảm ứng (V) II/ Bài tập từ trường, từ thông, suất điện động cảm ứng vật lí lớp 11 chương từ trường Bài tập 1. Một khung dây phẳng diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẳng khung dây góc 300 và có độ lớn bằng 2.10-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi. Hướng dẫn giải: Φ1 = NBScosα = 2.10-6 V; Φ2 = 0 => ΔΦ = Φ2 – Φ1 ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 2.10-4 V. Bài tập 2. Một khung dây tròn bán kính 10 cm gồm 50 vòng dây được đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 600. Lúc đầu cảm ứng từ có giá trị bằng 0,05 T. Tìm suất điện động cảm ứng trong khung nếu trong khoảng 0,05 s: a/ Cảm ứng từ tăng gấp đôi. b/ Cảm ứng từ giảm đến 0. Hướng dẫn giải: a/ ΔΦ = Φ2 – Φ1 = Φ1 = NBScosα => ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 1,36 V. b/ ΔΦ = Φ2 – Φ1 = -Φ1 = -NBScosα => ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 1,36 V. Bài tập 3. Một khung dây dẫn hình chữ nhật có diện tích 200 cm2, ban đầu ở vị trí song song với các đường sức từ của một từ trường đều có độ lớn B = 0,01 T. Khung quay đều trong thời gian Δt = 0,04 s đến vị trí vuông góc với các đường sức từ. Xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung. Hướng dẫn giải: $\vec{B}$ // $\vec{n}$ => α = 0 => Φ1 = BS $\vec{B}$ ⊥ $\vec{n}$ => α = 90o => Φ2 = 0 ΔΦ = Φ2 – Φ1 = -BS => ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 5.10-3 V Bài tập 4. Một khung dây hình chữ nhật kín gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng S = 20 cm2 đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ $\vec{B}$ hợp với pháp tuyến $\vec{n}$ của mặt phẳng khung dây góc α = 600, độ lớn cảm ứng từ B = 0,04 T, điện trở khung dây R = 0,2 Ω. Tính suất điện động cảm ứng và cường độ dòng điện xuất hiện trong khung dây nếu trong thời gian Δt = 0,01 giây, cảm ứng từ: a/ Giảm đều từ B đến 0. b/ Tăng đều từ 0 đến 0,5B. Hướng dẫn giải: ΔΦ = Φ2 – Φ1 = NS(B2 – B1) a/ ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 0,04 V i = ec/R = 0,2 A. b/ ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= 0,02 V i = ec/R = 0,1 A. Bài tập 5. Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Tính suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của cảm ứng từ, biết rằng cường độ dòng điện cảm ứng là iC = 0,5 A, điện trở của khung là R = 2 Ω và diện tích của khung là S = 100 cm2. Hướng dẫn giải: ec = iR = 1V ec = |$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= S|$\dfrac{\Delta B}{\Delta t}$| => |$\dfrac{\Delta B}{\Delta t}$| = 100T/s Bài tập 6. Một ống dây hình trụ dài gồm 103 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100 cm2. Ống dây có điện trở R = 16 Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 10-2 T/s. Tính công suất tỏa nhiệt của ống dây. Hướng dẫn giải: ec = |N$\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$|= NS|$\dfrac{\Delta B}{\Delta t}$| i = ec/R P = i2R = 6,25.10-4 W. Bài tập 7. Một vòng dây diện tích S = 100 cm2 nối vào tụ điện có điện dung C = 200 mF, được đặt trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng chứa khung dây, có độ lớn tăng đều 5.10-2 T/s. Tính điện tích tụ điện. Hướng dẫn giải: U = ec = NS|$\dfrac{\Delta B}{\Delta t}$|= 5.10-4 V; q = CU = 10-7 C. Bài tập 8. Một khung dây tròn phẳng có 100 vòng, bán kính mỗi vòng dây R = 10cm, đặt trong từ trường đèu sao cho mặt phẳng cuộn dây vuông góc với đường sức từu. Ban đầu cảm ứng từ có giá trị 0,2T. Tìm suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây trong thời gian 0,01s. Xét trong hai trường hợp a/ Cảm ứng từ của từ trường tăng gấp đôi b/ Cảm ứng từ của từ trường giảm đều đến 0 Hướng dẫn giải: Bài tập 9. Một khung dây cứng, phẳng diện tích 25cm2, gồm 10 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều. Khung dây nằm trong mặt phẳng như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị a/ Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ lúc t = 0 đến t = 0,4s b/ xác định giá trị của suất điện động cảm ứng trong khung. c/ Tìm chiều của dòng điện cảm ứng trong khung. Hướng dẫn giải: Bài tập 10. Một đoạn dây dẫn có tiết diện ngang S = 1,2mm2 điện trở suất ρ = 1,7.10-8Ωm được uốn thành một cung tròn APQ có bán kính r = 24cm. Hai đoạn dây dẫn thẳng OP và OQ cùng loại với dây dẫn trên, dây OQ cố định, dây OP quay quanh O và điểm P trượt tiếp xúc với cung tròn. Hệ thống được đặt trong từ trường đều độ lớn cảm ứng từ B = 0,15T. Tại thời điểm to = 0 dây OP trùng với OQ và nhận gia tốc góc γ không đổi. Sau thời gian 1/√3 (s) kể từ thời điểm to = 0 thì dòng điện cảm ứng qua mạch có giá trị cực đại a/ Xác định giá trị γ và giá trị cực đại của dòng điện cảm ứng qua mạch b/ Tính góc α khi dòng điện cảm ứng trong mạch có giá trị cực đại Hướng dẫn giải: Bài tập 11. Một dây dẫn bằng đồng, tiết diện đều được uốn thành một vòng tròn đường kính d = 40cm. Thả vòng rơi trong một từ trường đều có cảm ứng từ B biến thiên theo độ cao H theo quy luật B = Bo(1+aH) với Bo = 0,2T và a = 0,8. Giả thiết trong khi rơi mặt phẳng vòng dây luôn nằm ngang. Tìm vận tốc rơi đều của vòng dây? Bỏ qua sức cản của không khí. Cho biết khối lượng riêng và điện trở suất của đồng lần lượt là D = 8,9.103kg/m3; ρ = 1,7.10-8Ωm Hướng dẫn giải: Bài tập 12. Hãy xác định suất điện động cảm ứng của khung dây, biết rằng trong khoảng thời gian 0,5s từ thông giảm đều từ 1,5Wb về 0. Hướng dẫn giải: Bài tập 13. Một khung dây hình chữ nhật kích thươc 2cm x 4cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4T. Véc tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 30o. Tính từ thông qua khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 14. Một hình vuông có cạnh a = 5cm, đặt trong từ trường đều có B = 4.104T từ thông xuyên qua khung dây là 10-6Wb, hãy xác định góc tạo bởi khung dây và véc tơ cảm ứng từ xuyên qua khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 15. Một khung dây phẳng diện tích 20cm2 gồm 10 vòng dây đặt trong từ trường đều, góc giữa véc tơ B và mặt phẳng khung dây là 30o, B = 2.10-4T, làm cho từ trường giảm đều về 0 trong thời gian 0,01s. Xác định độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 16. Một khung dây dẫn có 2000 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với phẳng mặt khung. Diện tích mặt phẳng mỗi vòng là 2dm2. Cảm ứng từ của từ trường giảm đều từ giá trị 0,5T đến 0,2T trong thời gian 0,1s. Tính độ lớn suất điện động cảm ứng trong mỗi vòng dây và trong toàn khung dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 17. Một mạch kín hình vuong, cạnh 10cm, đặt vuông góc với từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. tính tốc độ biến thên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r = 5Ω. Hướng dẫn giải: Bài tập 18. Một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, gồm N = 100 vòng, mỗi vòng có bán kính R = 10cm, mỗi mét dài của dây dẫn có điện trở Ro = 0,5Ω. Cuộn dây đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng các vòng dây và có độ lớn B = 10-2T giảm đều đến 0 trong thời gian 10-2s. Tính cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 19. Một khung dây hình chữ nhật MNPQ gồm 20 vòng dây, MN = 5cm, MQ = 4cm. Khung dây được đặt trong từ trường đều, đường sức từ đi qua định M vuông góc với cạnh MN và hợp với cạnh MQ một góc 30o. Cho biết B = 0,003T. Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây khi a/ Tịnh tiến khung dây trong vùng từ trường đều b/ Quay khung dây quanh đường kính MN một góc 180o c/ Quay khung dây quanh đường kính MQ một góc 360o Hướng dẫn giải: Bài tập 20. Một dây đồng điện trở R = 3Ω được uốn thành hình vuông cạnh a = 40cm, hai đầu dây đồng được nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện động 6V, điện trở không đáng kể. Mạch điện đặt trong một từ trường đều có B cùng hướng với véc tơ pháp tuyến n của mặt phẳng hình vuông. Cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy luật B = 15t (T). Xác định độ lớn và chiều dòng điện trong mạch. Hướng dẫn giải: Bài tập 21. Một mạch kín tròn (C) bán kính R, đặt trong từ trường đều, trong đó véc tơ cảm ứng từ B lúc đầu có hướng song song với mặt phẳng chứa (C). Cho (C) quay đều quanh trục Δ cố định đi qua tâm của (C) và nằm trong mặt phẳng chứa (C), tốc độ quay là ω là không đổi. Xác định suất điện động cảm ứng cực đại xuất hiện trong (C). Hướng dẫn giải: Bài tập 22. Một ống dây hình trụ dài gồm N = 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100cm2. Ống dây có R = 16Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều véc tơ cảm ứng từ B song song với trục chính của hình trụ và có độ lớn tăng đều 0,04T/s. Tính công suất tỏa nhiệt trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 23. Một khung dây hình chữ nhật có diện tích S = 200cm2, ban đầu ở vị trí song song với các đường sức từ của một từ trường đều B có độ lớn 0,01T. Khung dây quay đều trong thời gian 40s đến vị trí vuông góc với đường sức từ. Xác định chiều và độ lớn của suất điện động cảm ứng trong khung. Hướng dẫn giải: Bài tập 24. Một cuộng dây dẫn dẹt hình tròn gồm N vòng , mỗi vòng có bán kính 10cm. Mỗi mét dài của dây có điện trở Ro = 0,5Ω. Cuộn dây được đặt trong từ trường đều, véc tơ cảm ứng từ vuông góc với các mặt phẳng chứa vòng dây và có độ lớn B = 0,001T giảm đều đến 0 trong 0,01s. Tính cường độ dòng điện xuất hiện trong cuộn dây đó. Hướng dẫn giải: Bài tập 25. Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm N = 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính d = 10cm, dây dẫn có diện tích tiết So = 0,4mm2, điện trở suất ρ = 1,75.10-8Ωm. Ống dây đó đặt trong từ trường đều, véc tơ cảm ứng từ B song song với trục hình trụ có độ lớn tăng đều với thời gian theo qui luật ΔB/Δt = 0,01(T/s) a/ Nối hai đầu ống dây vào một tụ điện có C = 10-4F, hãy tính năng lượng tụ điện b/ Nối đoản mạch hai đầu ống dây, hãy tính công suất tỏa nhiệt trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 26. Một sợi dây dẫn đồng nhất, tiết diện ngang So = 1mm2, điện trở suất ρ = 2.10-8Ωm, được uốn thành một vòng tròn kín, bán kính r = 25cm. Đặt vòng dây nói trên vào một từ trường đều sao cho các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Cảm ứng từ của từ trường biến thiên theo thời gian B = kt, với t tính bằng đơn vị giây và k = 0,1T/s a/ Tính cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng dây. b/ Tính hiệu điện thế giữa hai điểm bất kì trên vòng dây. c/ Nối vào giữa hai điểm M, N trên vòng dây một vôn kế có điện trở rất lớn bằng một dây dẫn thẳng có chiều dài MN = r√2 như hình vẽ. Tính số chỉ của vôn kế. Hướng dẫn giải: Bài tập 27. Cho một khung dây hình vuông cạnh 2m, có điện trở 25Ω đặt vuông góc với một từ trường đều, sao cho nửa diện tích của khung dây nằm trong từ trường đều như hình. Khung dây chứa một bộ pin 20V điện trở trong không đáng kể. Cường độ của từ trường thay đổi theo thời gian theo quy luật B = 0,87t trong đó t tính bằng giây. Tính cường độ dòng điện sinh ra trong mạch. Hướng dẫn giải:
I/ Tóm tắt lý thuyết 1/ Khi đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì trong đoạn dây đó xuất hiện suất điện động (đóng vai trò như nguồn điện). Suất điện động trong trường hợp này cũng gọi là suất điện động cảm ứng. 2/ Qui tắc bàn tay phải xác định cực Lòng bàn tay phải hứng các đường cảm ứng từ, ngón cãi choãi ra 90o chỉ chiều của $\vec{v}$ khi đó chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều dòng điện từ cực âm sang cực dương của nguồn điện trong đoạn dây chuyển động. Lưu ý: Khi mạch được nối kín thì trong mạch có dòng điện cảm ứng ic Bên trong nguồn điện, dòng điện có chiều từ cực âm sang cực dương, bên ngoài thì ngược lại. 3/ Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây Xét trường hợp $\vec{B}$ vuông góc với mặt phẳng khung dây ec = $\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ = B$\dfrac{\Delta S}{\Delta t}$ ΔS = l.v.Δt => ec = B.l.v Tổng quát ec = B.l.v.sinα Trong đó: ec: suất điện động cảm ứng của đoạn dây (V) B: cảm ứng từ (T) l: chiều dài đoạn dây (m) v: vận tốc của đoạn dây α: góc hợp bởi $\vec{v}$ và $\vec{B}$ II/ Bài tập suất điện động cảm ứng của đoạn dây chuyển động trong từ trường vật lí lớp 11 chương cảm ứng điện từ. Bài tập 1. Vận dụng quy tắc bàn tay phải xác định các cực của đoạn dây và xác định chiều của dòng điện dòng cảm ứng trong các mạch cho như hình vẽ Hướng dẫn giải: Bài tập 2. một thanh dẫn điện dài 1m, chuyển động trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,4T (Véc tơ B vuông góc với thanh) với vận tốc 2m/s, vuông góc với thanh và làm với véc tơ B một góc 30o a/ Tính suất điện động cảm ứng trong thanh b/ Dùng dây có điện trở không đáng kể nối với hai đầu thanh với một điện trở R = 2Ω thành một mạch kín tính cường độ dòng điện qua điện trở. Hướng dẫn giải: Bài tập 3. Một vòng dây đường kính d, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B song song với các trục của vòng dây. hai thanh kim loại mảnh có 1 đầu gắn với trục đi qua tâm O của vòng dây và vuông góc với mặt phẳng vòng dây, cả 2 thanh đều tiếp xúc điện với vòng dây và tiếp xúc điện với nhau tại O. a/ Ban đầu 2 thanh sát vào nhau, sau đó 1 thanh đứng yên và thanh kia quay quanh O với tốc độ góc ω. Tính cường độ dòng điện qua 2 thanh và qua vòng dây sau thời gian t. Cho biết điện trở của mỗi đơn vị thanh kim loại và của vòng dây là r. b/ Bây giờ cho cả 2 thanh quay với tốc độ ω1 > ω2. Tìm hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi thanh. Biết hai thanh quay cùng chiều. Hướng dẫn giải: Bài tập 4. Đặt khung dây ABCD cạnh một dây dẫn thẳng có dòng điện như hình. Thanh AB có thể trượt trên thanh DE và CF. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở của các thanh. AB song song với dòng điện thẳng và chuyển động thẳng đều với vận tốc vuông góc với AB. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong mạch. Cho biết độ lớn của nó có thay đổi không Hướng dẫn giải: Bài tập 5. Đặt khung dây dẫn ABCD trong từ trường đều có chiều như hình vẽ. Thanh AB có thể trượt. Điện trở R không đổi và bỏ qua điện trở các thanh. Xác định chiều và cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch Hướng dẫn giải: Bài tập 6. Một thanh dẫn điện dài 80cm, chuyển động vuông góc trong từ trường đều với vận tốc 2m/s. Biết cảm ứng từ có độ lớn B = 0,4T a/ Tính suất điện động cảm ứng trong thanh b/ Dùng dây có điện trở không đáng kể nối với hai đầu thanh với một điện trở R = 0,8Ω thành mạch kín thì cường độ dòng điện qua điện trở bằng bao nhiêu. Hướng dẫn giải: Bài tập 7. thanh kim loại AB dài 20cm kéo trượt đều trên hai thanh ray kim loại nằm ngang như hình vẽ. Các dây nối với nhau bằng điện trở R = 3Ω, vận tốc của thanh AB là 12m/s. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,4T, véc tơ B vuông góc với mạch điện a/ tìm suất điện động cảm ứng trong khung b/ cường độ dòng điện cảm ứng trong khung Hướng dẫn giải: Bài tập 8. Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn có suất điện động E = 1,5V, điện trở trong r = 0,1Ω, thanh MN có chiều dài 1m có điện trở R = 2,9Ω. Từ trường có phương thẳng đứng hướng xuống, vuông góc với mặt phẳng khung như hình vẽ B = 0,1T. a/ Ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN đứng yên? tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN khi đó a/ ampe kế chỉ bao nhiêu khi MN di chuyển về phía phải với vận tốc v = 3m/s sao cho hai đầu MN luôn tiếp xúc với hai thanh đỡ bằng kim loại? tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh MN khi đó. c/ Muốn ampe kế chỉ số 0 phải để thanh MN di chuyển về phái nào với vận tốc bằng bao nhiêu. Hướng dẫn giải: Bài tập 9. Cho hệ thống như hình vẽ. Thanh MN = 20cm, khối lượng m = 10g, B = 0,1T, E = 1,2V; r = 0,5Ω. Do lực điện từ và lực ma sát, MN trượt đều với vận tốc 10m/s. Bỏ qua điện trở ray và các nơi tiếp xúc. lấy g = 10m/s2 a/ Tính độ lớn và chiều của dòng điện trong mạch, hệ số ma sát giữa MN và ray b/ Muốn dòng điện trong thanh MN chạy từ N đến M với cường độ 1,8A phải kéo MN trượt đều theo chiều nào và với vận tốc bằng bao nhiêu. Tính lực từ tác dụng lên thanh. Hướng dẫn giải: Bài tập 10. Cho hệ thống như hình vẽ thanh MN có chiều dài 50cm chuyển động với vận tốc 10m/s trong từ trường đều B = 0,25T. Tụ điện có điện dung C = 10µF. Tính độ lớn điện tích của tụ điện và cho biết bản nào tích điện dương. Hướng dẫn giải: Bài tập 11. Đầu trên của hai thanh kim loại thẳng song song cách nhau L đặt thẳng đứng nối với hai cực của tụ có điện dung C như hình vẽ. Hiệu điện thế đánh thủng tụ là UT. Hệ thống được đặt trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng hai thanh. Một thanh kim loại MN cũng có chiều dài L trượt từ đỉnh hai thanh kia xuống dưới với vận tốc vo. Cho rằng trong quá trình trượt MN luôn tiếp xúc và vuông góc với hai thanh kim loại. Giả thiết các thanh kim loại đủ dài và bỏ qua điện trở của mạch điện, ma sát không đáng kể a/ Chứng minh rằng chuyển động của thanh MN là chuyển động thẳng nhanh dần đều và tìm gia tốc của nó. b/ Hãy tìm thời gian trượt của thanh MN cho đến khi tụ điện bị đánh thủng. Hướng dẫn giải: Bài tập 12. Một dây cứng có điện trở rất nhỏ, được uốn thành khung ABCD như hình vẽ. AB, CD song song cách nhau một khoảng l = 50cm. Khung đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 0,5T. Thanh kim loại MN có điện trở R = 0,5Ω có thể trượt không ma sát dọc theo AB và CD. a/ Tính công suất cơ cần thiết để kéo thanh MN trượt đều với vận tốc 2m/s dọc theo các thanh AB và CD. so sánh công suất này với công suất tỏa nhiệt trên thanh MN b/ MN đang trượt đều thì ngừng tác dụng lực. Sau đó thanh có thể trượt thêm một đoạn bằng bao nhiêu nếu khối lượng của thanh là m = 5g. Hướng dẫn giải: Bài tập 13. Thanh MN chiều dài l = 40cm quay đều quanh trục qua A và vuông góc với thanh trong từ trường đều B = 0,25T làm thanh xuất hiện suất điện động cảm ứng E = 0,4V. a/ xác định các cực của thanh MN b/ Xác định vận tốc góc của thanh. Hướng dẫn giải: Bài tập 14. Một dây dẫn thẳng có điện trở ro ứng với một đơn vị chiều dài. Dây được gấp thanh hai cạnh của một góc 2α và đặt trên mặt phẳng ngang. Một thanh chắn cũng bằng dây dẫn ấy được góc lên hai cạnh như hình vẽ. Tác dụng lên thanh chắn một lực F dọc theo đường phan giác thì thanh chắn chuyển động đều với tốc độ v. Bỏ qua hiện tượng tự cảm và điện trở các điểm tiếp xúc xác định a/ Chiều dòng điện cảm ứng trong mạch và giá trị cường độ dòng điện của mạch này b/ Giá trị lực F khi thanh chắn cách đỉnh O một khoảng l Hướng dẫn giải: Bài tập 15. Hai thanh kim loại song song thẳng đứng một đầu nối với tụ điện C = 2µF. Một đoạn dây dẫn AB độ dài l = 20cm, khối lượng m = 20g tì vào hai thanh kim loại, tự do trượt không ma sát xuống dưới và luôn vuông góc với hai thanh kim loại trên. Hệ thống đặt trong từ trường đều vuông góc có B = 1T bỏ qua điện trở a/ Tính gia tốc của thanh AB b/ thanh kim loại nghiêng so với phương ngang góc 30o. độ lớn và chiều của B như cũ. Ban đầu AB được thả từ vị trí cách đầu dưới của thanh kim lọi đoạn d = 10cm. Tìm thời gian để Ab bắt đầu rời khỏi thanh kim loại và tốc độ của AB khi đó. Hướng dẫn giải: Bài tập 16. Một thanh kim loại đồng chất, tiết diện đều, điện trở không đáng kể được uốn thành cung tròn đường kính d. Thanh MN có điện trở cho mỗi đơn vị chiều dài là r, gác lên cung tròn. Cảm ứng từ B vuông góc. Tác dụng lực F theo phương ngang lên thanh MN sao cho MN chuyển động tịnh tiến với vận tốc v không đổi. Bỏ qua ma sát, bỏ qua điện trở. Coi B, v, r, d đã biết a/ Xác định chiều và cường độ của dòng điện qua thanh MN b/ Tại thời điểm ban đầu t = 0, thanh MN ở vị trí tiếp tuyến với cung tròn. Viết biểu thức lực F theo thời gian t. Hướng dẫn giải: Bài tập 17. hệ thống khung dây như hình vẽ α = 45o, R = 0,1Ω, MN = l = 10cm điện trở r = 0,1Ω khối lượng m = 20g đặt vuông góc với hai dây dẫn nói trên trượt không ma sát. cảm ứng từ B = 1T có chiều thẳng đứng từ dưới lên a/ Thanh kim loại trượt xuống dốc, xác định chiều của dòng điện cảm ứng chạy qua R b/ Chứng minh rằng lúc đầu thanh kim loại chuyển động nhanh dần đến một lúc chuyển động với vận tốc không đổi. Tính giá trị của vận tốc không đổi ấy. Khi đó cường độ dòng điện qua điện trở R là bao nhiêu lấy g = 10m/s2 Hướng dẫn giải: Bài tập 18. Cho hệ khung dây như hình vẽ AD cách CB một khoảng d, có khối lượng m và điện trở R, bỏ qua ma sát. ở thời điểm đầu CD đứng yên, thanh AB chuyển động với vận tốc vo. a/ Sau khoảng thời gian rất lớn khoảng cách giữa AB và CD bằng bao nhiêu b/ Xác định nhiệt lượng tỏa ra sau khoảng thời gian đó. Hướng dẫn giải: Bài tập 19. Cho hệ như hình vẽ mn, xy là hai bản kim loại đặt song song chiều dài rất lớn. B =0,8T, ab = L = 0,2 có điện trở Ro = 0,1Ω chuyển động không ma sát. a/ Khi ab chuyển động sang phải với vận tốc v = 2m/s thì ngoại lực tác dụng lên nó có chiều nào, độ lớn bằng bao nhiêu. b/ Nếu trong lúc chuyển động thanh ab đột nhiên dừng lại thì ngay lúc đó lực từ tác dụng vào ab sẽ có chiều nào, độ lớn bằng bao nhiêu. Hướng dẫn giải:
I/ Tóm tắt lý thuyết 1/ Hệ số tự cảm của ống dây L = 4π.10-7µ$\dfrac{N^2}{l}$S L = 4π.10-7µ.n2V Tróng đó: µ: là độ từ thẩm N: số vòng dây l: chiều dài ống dây (m) S: tiết diện của ống dây (m2) n = $\dfrac{N}{l}$: mật độ vòng dây V = l.S: thể tích của ống dây 2/ Từ thông riêng của Ống dây Φ = Li Trong đó: i: cường độ dòng điện qua ống dây (A) L: hệ số tự cảm của ống dây (H) 3/ Độ lớn suất điện động tự cảm etc = L|$\dfrac{\Delta i}{\Delta t}$| Trong đó: etc: suất điện động tự cảm (V) $\dfrac{\Delta i}{\Delta t}$: tốc độ biến thiên cường độ dòng điện (A) Δi: biến thiên cường độ dòng điện (A) Δt: thời gian biến thiên cường độ dòng điện 4/ Năng lượng từ trường bên trong lòng ống dây W = $\dfrac{1}{2}$Li2 = 0,5Li2 II/ Bài tập suất điện động tự cảm, độ tự cảm của ống dây Bài tập 1. Một ống dây dài l = 30 cm gồm N = 1000 vòng dây, đường kính mỗi vòng dây d = 8 cm có dòng điện với cường độ i = 2 A đi qua. a) Tính độ tự cảm của ống dây. b) Tính từ thông qua mỗi vòng dây. c) Thời gian ngắt dòng điện là t = 0,1 giây, tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây. Hướng dẫn giải: a) L = 4π.10-7µ$\dfrac{N^2}{l}$S = 4π.10-7µ$\dfrac{N^2}{l}$ $\dfrac{d^2}{4}$π = 0,02 H. b) Từ thông qua ống dây: Φ = Li = 0,04 Wb. Từ thông qua mỗi vòng dây: Φ1 = $\dfrac{\Phi}{N}$ = 4.10-5 Wb. c) etc = L|Δi/Δt| = 0,4 V. Bài tập 2. Một cuộn tự cảm có L = 3 H được nối với nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong không đáng kể, điện trở của cuộn dây cũng không đáng kể. Hỏi sau thời gian bao lâu kể từ lúc nối vào nguồn điện, cường độ dòng điện qua cuộn dây tăng đến giá trị 5 A? giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian. Hướng dẫn giải: etc = L|Δi/Δt| = e => t = 2,5 s. Bài tập 3. Một cuộn tự cảm có L = 50 mH cùng mắc nối tiếp với một điện trở R = 20 Ω, nối vào một nguồn điện có suất điện động 90 V, có điện trở trong không đáng kể. Xác định tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện I tại: a) Thời điểm ban đầu ứng với I = 0. b) Thời điểm mà I = 2 A. Hướng dẫn giải: Ta có: e - etc = e – LΔi/Δt = RI => Δi/Δt = (e – RI)/L a) Thời điểm ban đầu với I = 0: Δi/Δt= e/L= 1,8.103 A/s. b) Thời điểm I = 2 A: Δi/Δt= (e-RI)/L = 103 A/s. Bài tập 4. Trong một mạch kín có độ tự cảm 0,5.10-3 H, nếu suất điện động tự cảm bằng 0,25 V thì tốc độ biến thiên của dòng điện bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Δi/Δt = etc/L = 500 A/s. Bài tập 5. Tìm độ tự cảm của một ống dây hình trụ gồm 400 vòng, dài 20 cm, tiết diện ngang 9 cm2 trong hai trường hợp: a) Ống dây không có lõi sắt. b) Ống dây có lõi sắt với độ từ thẩm µ = 400. Hướng dẫn giải: a) L = 4π.10-7$\dfrac{N^2}{l}$S = 9.10-4H. b) L = 4π.10-7µ$\dfrac{N^2}{l}$S = 0,36 H. Bài tập 6. Một ống dây dài 50 cm có 2500 vòng dây. Đường kính của ống bằng 2 cm. Cho một dòng điện biến đổi đều theo thời gian chạy qua ống dây. Sau thời gian 0,01 s dòng điện tăng từ 0 đến 1,5 A. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây. Hướng dẫn giải: L = 4π.10-7µ $\dfrac{N^2}{l}$S = 4π.10-7µ $\dfrac{N^2}{l}$ $\dfrac{d^2}{4}$π = 5.10-4 H; etc = L|Δi/Δt| = 0,075V Bài tập 7. Tính độ tự cảm của một ống dây. Biết sau thời gian Δt = 0,01 s, cường độ dòng điện trong ống dây tăng đều từ 1 A đến 2,5 A thì suất điện động tự cảm là 30 V. Hướng dẫn giải: etc = L|Δi/Δt| => L = 0,2 H Bài tập 8. a/ Thiết lập công thức tính độ tự cảm của ống dây diện có chiều dài l, tiết diện S, gồm tất cả N vòng dây và lõi là không khí b/ Xét trườnghợp ống dây trên có lõi làm bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm là µ. Thiết lập công thức tính độ tự cảm của ống dây điện khi đó. c/ Áp dụng l = 50cm, N = 1000 vòng, S = 10cm2 (lõi không khí µ = 1) Hướng dẫn giải: Bài tập 9. Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1H, cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều đặn từ 2A về 0 trong khoảng thời gian 0,4s. Tìm độ lớn suất điện động tự cảm xuất điện trong khoảng thời gian nói trên Hướng dẫn giải: Bài tập 10. Trong mạch điện như hình vẽ, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Lúc đầu đóng khóa k về vị trí a để nạp năng lượng cho cuộn cảm L, khi đó dòng điện qua L bằng 1,2A. Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R. Biết độ tự cảm L = 0,2H. Hướng dẫn giải: Bài tập 11. Ống dây có L = 0,01H được nối vào mạch như hình vẽ. Cho E = 1,6V, r = 1Ω; R = 7Ω khóa K đang ngắt, lúc t = 0 đóng k. a/ Tính cường độ dòng điện trong mạch ngay khi đóng k ( t= 0) b/ sau khoảng thời gian bao lâu thì dòng điện trong mạch bằng 0,2A Hướng dẫn giải: Bài tập 12. Một ống dây có chiều dài là 1,5m, gồm 2000 vòng dây, ống dây có đường kính 40cm a/ Tính 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, xác định suất điện động tự cảm của ống dây. c/ hãy tính cảm ứng từ do dòng điện sinh ra trong ống dây khi dòng điện trong ống dây bằng 5A. d/ năng lượng từ trường bên trong ống dây khi dòng điện qua ống dây có giá trị 5A Hướng dẫn giải: Bài tập 13. Một ống dây được cuốn với mật độ 2000 vòng/m. Chiều dài của ống dây là 2m, thể tích của ống dây là 200cm3 a/ Tính số vòng dây trên ống dây b/ Độ tự cảm của ống dây c/ nếu dòng điện I = 10A chạy trong ống dây thì từ trường của ống dây là bao nhiêu d/ nếu dòng điện nói trên tăng đều từ 0 đến 10A trong thời gian 2s thì suất điện động tự cảm trong ống dây là bao nhiêu e/ năng lượng từ trường và mật độ năng lượng từ cực đại bên trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 14. Cho dòng điện I = 20A chạy trong ống dây có chiều dài 0,5m. Năng lượng từ trường bên trong ống dây là 0,4J. a/ Xác định độ tự cảm của ống dây b/ Nếu ống dây gồm 1500 vòng dây, thì bán kính của ống dây là bao nhiêu Hướng dẫn giải: Bài tập 15. Một ống dây dài 40cm, có tất cả 800 vòng dây, diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10cm2. Ống dây được nối với 1 nguồn điện có cường độ tăng từ 0 → 4A a/ Năng lượng của từ trường bên trong ống dây b/ Suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là 1,2V tính thời gian dòng điện biến thiên. Hướng dẫn giải: Bài tập 16. Ống dây dài 50cm, diện tích ngang của ống dây là 10cm2 gồm 1000 vòng dây a/ Tính độ tự cảm của ống dây b/ Cường độ dòng điện qua ống dây tăng đều từ 0 đến 10A trong khoảng thời gian 0,1s tính suất điện tự cảm trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 17. Trong lúc đóng khóa k, dòng điện biến thiên 50A/s thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây là 0,2V. Biết ống dây có 500 vòng dây. Khi có dòng điện I = 5A chạy qua ống dây đó, hãy tính a/ độ tự cảm của ống dây b/ từ thông qua ống dây và từ thông qua mỗi vòng dây c/ năng lượng từ trường ống dây Hướng dẫn giải: Bài tập 18. Một ống dây điện có lõi bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm là µ = 104, cảm ứng từ bên trong ống dây là B = 0,05T. Tính mật độ năng lượng từ trường trong ống dây. Hướng dẫn giải: Bài tập 19. Một ống dây dài 50cm, bán kính 1cm cuốn 800 vòng dây. Dòng điện chạy qua ống là I = 2A (trong ống dây chứa không khí) tính a/ hệ số tự cảm của ống dây b/ từ thông qua tiết diện ngang của ống dây c/ năng lượng từ trường trong ống dây Hướng dẫn giải: Bài tập 20. Một ống dây dài được cuốn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống dây có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc dòng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian (đồ thị). Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Tính suất điện động tự cảm trong ống trong hai trường hợp a/ Sau khi đóng công tắc với thời điểm t = 0,05s b/ từ thời điểm t = 0,05s trở về sau. Hướng dẫn giải: Bài tập 21. Cho mạch điện như hình vẽ, L = 1H, E =12V, r = 0 điện trở của biến trở là 10Ω. Điều chỉnh biến trở để trong 0,1s điện trở của biến trở giảm còn 5Ω a/ Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây trong khoảng thời gian trên. b/ Tính cường độ dòng điện trong mạch trong khoảng thời gian trên Hướng dẫn giải: Bài tập 22. Cho mạch điện như hình vẽ E = 3V; r = 1Ω; R1 = 2Ω; R2 = 5Ω; R3 = 1Ω, C = 10µF. Bỏ qua điện trở của dây nối và khóa k a/ Đóng khóa k và chốt 1. Tính cường độ dòng điện qua R1 và điện tích của tụ C khi dòng điện đã ổn định. b/ đảo khóa k từ chốt 1 sang chốt 2. Tính tổng điện lượng chuyển qua điện trở R3 kể từ khi đảo khóa k. c/ Ngắt khóa k, thay tụ điện C bằng một cuộn dây có độ tự cảm L = 50mH. Đóng khóa k và chốt 1 thì cường độ dòng điện qua cuộn dây tăng dần. Tính tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua cuộn dây tại thời điểm dòng điện có cường độ 0,35A. Bỏ qua điện trở của cuộn dây. Hướng dẫn giải:
