Bài giảng Vật lý 11 chương 5: Chuyên đề Chủ đề 3

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

ĐỀ SỐ 28. DÒNG ĐIỆN FU - CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

1

I.KIẾN THỨC:

1. Định nghĩa Dòng điện FU-CO:

Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong

từ trường (hay được đặt trong từ trường) biến đổi theo thời gian là dòng điện FU-CO.

2. Tác dụng của dòng điện FU-CO.

a. Một vài ứng dụng dòng điện FU-CO.

- Gây ra lực để hãm chuyển động trong thiết bi máy móc hay dụng cụ.

- Dùng trong phanh điện từ của xe có tải trọng lớn.

- Nhiều ứng dụng trong Công tơ điện.

b. Một vài ví dụ về trường hợp dòng điện FU-CO có hại.

- Làm nóng máy móc, thiết bị.

- Làm giảm công suất của động cơ.

3. Định nghĩa hiện tượng tự cảm:

Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do

chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra

4. Suất điện động tự cảm:

+ Trong mạch kín có dòng điện i chạy qua thì dòng điện i gây ra một từ trường, từ trường này

gây ra một từ thông Φ được gọi là từ thông riêng của mạch: Φ = Li.

+ Hệ số tự cảm của một ống dây dài: L = 4π.10

-7

µ

l

N

2

S = 4π.10

-7

n

2

.V

Đơn vị độ tự cảm là henry (H).

+ Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự

biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong

mạch.

+ Suất điện động tự cảm: e

tc

= - L

t

i

∆

.

+ Năng lượng từ trường của ống dây có dòng điện: W

L

=

2

1

Li

2

.

• VÍ DỤ MINH HỌA

VD1. Dòng điện trong cuộn tự cảm giảm từ 16A đến 0A trong 0,01s ; suất điện động tự cảm

trong đó có giá trị trung bình 64V ;độ tự cảm có giá trị :

A. 0,032H B . 0,04H C. 0,25H D. 4H

HD.

( )

54 0,04

16

/

0,01

E

L H

i t

= = =

∆ ∆

CHỦ ĐỀ 3. DÒNG ĐIỆN FU CÔ. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

ĐỀ SỐ 28. DÒNG ĐIỆN FU - CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

2

VD2

. M

ộ

t

ố

ng dây dài l = 30 cm g

ồ

m N = 1000 vòng dây,

đườ

ng kính m

ỗ

i vòng dây d = 8 cm

có dòng

đ

i

ệ

n v

ớ

i c

ườ

ng

độ

i = 2 A

đ

i qua.

a) Tính

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây.

b) Tính t

ừ

thông qua m

ỗ

i vòng dây.

c) Th

ờ

i gian ng

ắ

t dòng

đ

i

ệ

n là t = 0,1 giây, tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m xu

ấ

t hi

ệ

n trong

ố

ng

dây.

HD.

a) L = 4π.10

-7

µ

l

N

2

S = 4π.10

-7

µ

l

N

2

2









d

π = 0,02 H.

b) T

ừ

thông qua

ố

ng dây: Φ = Li = 0,04 Wb.

T

ừ

thông qua m

ỗ

i vòng dây: φ =

N

Φ

= 4.10

-5

Wb.

c) |e

tc

| = |- L

t

i

∆

| = 0,4 V.

VD3

. M

ộ

t cu

ộ

n t

ự

c

ả

m có L = 3 H

đượ

c n

ố

i v

ớ

i ngu

ồ

n

đ

i

ệ

n có su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng 6 V,

đ

i

ệ

n tr

ở

trong không

đ

áng k

ể

,

đ

i

ệ

n tr

ở

c

ủ

a cu

ộ

n dây c

ũ

ng không

đ

áng k

ể

. H

ỏ

i sau th

ờ

i gian bao lâu k

ể

t

ừ

lúc n

ố

i vào ngu

ồ

n

đ

i

ệ

n, c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n qua cu

ộ

n dây t

ă

ng

đế

n giá tr

ị

5 A? gi

ả

s

ử

c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng

đề

u theo th

ờ

i gian.

HD.

Ta có: e + e

tc

= e - L

t

i

∆

= (R + r)i = 0



t

i

∆

=

t

i =

L

e



t =

e

Li = 2,5 s.

VD4

. M

ộ

t cu

ộ

n t

ự

c

ả

m có L = 50 mH cùng m

ắ

c n

ố

i ti

ế

p v

ớ

i m

ộ

t

đ

i

ệ

n tr

ở

R = 20 Ω, n

ố

i vào

m

ộ

t ngu

ồ

n

đ

i

ệ

n có su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng 90 V, có

đ

i

ệ

n tr

ở

trong không

đ

áng k

ể

. Xác

đị

nh t

ố

c

độ

bi

ế

n

thiên c

ủ

a c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n I t

ạ

i:

a) Th

ờ

i

đ

i

ể

m ban

đầ

u

ứ

ng v

ớ

i I = 0.

b) Th

ờ

i

đ

i

ể

m mà I = 2 A.

HD

. Ta có: e + e

tc

= e - L

t

i

∆

= RI



t

i

∆

=

L

RIe

−

.

a) Th

ờ

i

đ

i

ể

m ban

đầ

u v

ớ

i I = 0:

t

i

∆

=

L

e= 1,8.10

3

A/s.

b) Th

ờ

i

đ

i

ể

m I = 2 A:

t

i

∆

=

L

RIe

−

= 10

3

A/s.

VD5

. Trong m

ộ

t m

ạ

ch kín có

độ

t

ự

c

ả

m 0,5.10

-3

H, n

ế

u su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m b

ằ

ng 0,25 V thì

t

ố

c

độ

bi

ế

n thiên c

ủ

a dòng

đ

i

ệ

n b

ằ

ng bao nhiêu?

HD

. |e

tc

| = |- L

t

i

∆

|



|

t

i

∆

| =

L

etc || = 500 A/s.

VD6

. Tìm

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a m

ộ

t

ố

ng dây hình tr

ụ

g

ồ

m 400 vòng, dài 20 cm, ti

ế

t di

ệ

n ngang 9 cm

2

trong hai tr

ườ

ng h

ợ

p:

a)

Ố

ng dây không có l

ỏ

i s

ắ

t.

b)

Ố

ng dây có l

ỏ

i s

ắ

t v

ớ

i

độ

t

ừ

th

ẩ

m µ = 400.

HD.

a) L = 4π.10

-7

l

N

2

S = 9.10

-4

H. b) L = 4π.10

-7

µ

l

N

2

S = 0,36 H.

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

ĐỀ SỐ 28. DÒNG ĐIỆN FU - CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

3

VD7

. M

ộ

t

ố

ng dây dài 50 cm có 2500 vòng dây.

Đườ

ng kính c

ủ

a

ố

ng b

ằ

ng 2 cm. Cho m

ộ

t

dòng

đ

i

ệ

n bi

ế

n

đổ

i

đề

u theo th

ờ

i gian ch

ạ

y qua

ố

ng dây. Sau th

ờ

i gian 0,01 s dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng t

ừ

0

đế

n 1,5 A. Tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng dây.

HD.

L = 4π.10

-7

µ

l

N

2

S = 4π.10

-7

µ

l

N

22

2











d

π = 5.10

-4

H; |e

tc

| = |- L

t

i

∆

| = 0,075 V.

VD8

. Tính

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a m

ộ

t

ố

ng dây. Bi

ế

t sau th

ờ

i gian ∆t = 0,01 s, c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n

trong

ố

ng dây t

ă

ng

đề

u t

ừ

1 A

đế

n 2,5 A thì su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m là 30 V.

HD

. |e

tc

| = |- L

t

i

∆

|



L = |e

tc

|

i

t

∆

= 0,2 H;

VD9.

M

ộ

t cu

ộ

n t

ự

c

ả

m có

độ

t

ự

c

ả

m 0,1H , trong

đ

ó dòng

đ

i

ệ

n bi

ế

n thiên

đề

u 200A/s thì su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m s

ẽ

có giá tr

ị :

A

.

10V B. 20V B. 0,1kV D. 2kV

HD.

(

)

E Li ' 0,1.200 20 V

== = =

VD10.

Dòng

đ

i

ệ

n trong cu

ộ

n t

ự

c

ả

m gi

ả

m t

ừ

16A

đế

n 0A trong 0,01s ; su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m

trong

đ

ó có giá tr

ị

trung bình 64V ;

độ

t

ự

c

ả

m có giá tr

ị

:

A. 0,032H B . 0,04H C. 0,25H D. 4H

HD.

( )

E 54

L 0,04 H

16

i '

0,01

= = =

VD11.

Cu

ộ

n t

ự

c

ả

m có L = 2mH khi có dòng

đ

i

ệ

n c

ườ

ng

độ

10A

đ

i qua.N

ă

ng l

ượ

ng t

ừ

tr

ườ

ng

tích lu

ỹ

trong cu

ộ

n t

ự

c

ả

m có giá tr

ị

:

A. 0,05J B . 0,1J C . 1J D . 4H

HD.

( )

2 3 2

1 1

W LI .2.10 .10 0,1 J

2 2

−

= = =

BÀI TẬP TỰ LUẬN

B1.

M

ộ

t

ố

ng dây dài có

ℓ

=31,4cm , N = 1000 vòng , di

ệ

n tích m

ỗ

i vòng S = 10cm

2

, có dòng

đ

i

ệ

n I = 2A

đ

i qua.

a. Tính t

ừ

thông qua m

ỗ

i vòng.

b. Tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng dây khi ng

ắ

t dòng

đ

i

ệ

n trong th

ờ

i gian 0,1s.

c. Tính

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a cu

ộ

n dây.

A. 8.10

-6

Wb ; B.0,08V C. 0,004H

B2.

Ố

ng dây hình tr

ụ

có lõi chân không , chi

ề

u dài 20cm, có 1000 vòng, di

ệ

n tích m

ỗ

i vòng S=

1000cm

2

.

a. Tính

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây.

b. Dòng

đ

i

ệ

n qua

ố

ng dây t

ă

ng

đề

u t

ừ

0

đế

n 5A trong 0,1s ; tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m xu

ấ

t

hi

ệ

n trong

ố

ng dây.

E

V

B

A

H42

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

ĐỀ SỐ 28. DÒNG ĐIỆN FU - CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

4

c. Khi dòng

đ

i

ệ

n trong

ố

ng dây

đạ

t giá tr

ị

5A tính n

ă

ng l

ượ

ng t

ừ

tích l

ũ

y trong

ố

ng dây lúc này?

ĐS:A. 6,38.10

-2

H ; B. 3,14V ; C.0,785J

B3.

M

ộ

t cu

ộ

n dây có L= 3H

đượ

c n

ố

i v

ớ

i m

ộ

t ngu

ồ

n E=6V; r= 0 . H

ỏ

i sau bao lâu tính t

ừ

lúc

n

ố

i vào ngu

ồ

n

đ

i

ệ

n ,c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng

đế

n giá tr

ị

5A? Gi

ả

s

ử

c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng

đề

u theo th

ờ

i gian.

Đs: 2,5s

II. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP:

Câu hỏi 1:

Dòng

đ

i

ệ

n qua m

ộ

t

ố

ng dây không có lõi s

ắ

t bi

ế

n

đổ

i

đề

u theo th

ờ

i gian, trong 0,01s

c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng

đề

u t

ừ

1A

đế

n 2A thì su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng dây là 20V.

Tính h

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây và

độ

bi

ế

n thiên n

ă

ng l

ượ

ng c

ủ

a t

ừ

tr

ườ

ng trong

ố

ng dây:

A. 0,1H; 0,2J B. 0,2H; 0,3J C. 0,3H; 0,4J D. 0,2H; 0,5J

Câu hỏi 2:

M

ộ

t

ố

ng dây dài 50cm có 2500 vòng dây, ban kính c

ủ

a

ố

ng b

ằ

ng 2cm. M

ộ

t dòng

đ

i

ệ

n bi

ế

n

đổ

i

đề

u theo th

ờ

i gian ch

ạ

y qua

ố

ng dây trong 0,01s c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng t

ừ

0

đế

n 1,5A. Tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng dây:

A. 0,14V B. 0,26V C. 0,52V D. 0,74V

Câu hỏi 3:

M

ộ

t dòng

đ

i

ệ

n trong

ố

ng dây ph

ụ

thu

ộ

c vào th

ờ

i gian theo bi

ể

u th

ứ

c I = 0,4(5 – t); I

tính b

ằ

ng ampe, t tính b

ằ

ng giây.

Ố

ng dây có h

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m L = 0,005H. Tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng dây:

A. 0,001V B. 0,002V C. 0,003 V D. 0,004V

Câu hỏi 4:

M

ộ

t

ố

ng dây có h

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m là 0,01H. Khi có dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y qua

ố

ng dây có n

ă

ng

l

ượ

ng 0,08J. C

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y qua

ố

ng dây b

ằ

ng: A. 1A B. 2A

C. 3A D. 4A

Câu hỏi 5:

M

ộ

t

ố

ng dây

đượ

c qu

ấ

n v

ớ

i m

ậ

t

độ

2000 vòng/m.

Ố

ng có th

ể

tích 500cm

2

,

và

đượ

c m

ắ

c vào m

ạ

ch

đ

i

ệ

n, sau khi

đ

óng công t

ắ

c, dòng

đ

i

ệ

n bi

ế

n thiên theo th

ờ

i gian

nh

ư

đồ

th

ị

bên hình v

ẽ

ứ

ng v

ớ

i th

ờ

i gian

đ

óng công t

ắ

c là t

ừ

0

đế

n 0,05s.

Tính su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong

ố

ng trong kho

ả

ng th

ờ

i gian trên:

A. 2

π

.10

-2

V B. 8

π

.10

-2

V C. 6

π

.10

-2

V D. 5

π

.10

-2

V

Câu hỏi 6:

M

ộ

t

ố

ng dây dài 40cm có t

ấ

t c

ả

800 vòng dây. Di

ệ

n tích ti

ế

t di

ệ

n

ố

ng dây là 10cm

2

.

C

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n qua

ố

ng t

ă

ng t

ừ

0

đế

n 4A. H

ỏ

i ngu

ồ

n

đ

i

ệ

n

đ

ã cung c

ấ

p cho

ố

ng dây m

ộ

t

n

ă

ng l

ượ

ng b

ằ

ng bao nhiêu:

A. 1,6.10

-2

J B. 1,8.10

-2

J C. 2.10

-2

J D. 2,2.10

-2

J

Câu hỏi 7:

Đ

áp án nào sau

đ

ây là

sai

: su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m có giá tr

ị

l

ớ

n khi:

A.

độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây l

ớ

n B. c

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n qua

ố

ng dây l

ớ

n

C. dòng

đ

i

ệ

n gi

ả

m nhanh D. dòng

đ

i

ệ

n t

ă

ng nhanh

Câu hỏi 8:

Đ

áp án nào sau

đ

ây là

sai

: H

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây:

A. ph

ụ

thu

ộ

c vào c

ấ

u t

ạ

o và kích th

ướ

c c

ủ

a

ố

ng dây B. có

đơ

n v

ị

là Henri(H)

C.

đượ

c tính b

ở

i công th

ứ

c L = 4

π

.10

-7

NS/l D. càng l

ớ

n n

ế

u s

ố

vòng dây trong

ố

ng dây là

nhi

ề

u

5

0,05

i(A)

t(s)

0

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com

ĐỀ SỐ 28. DÒNG ĐIỆN FU - CO. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

5

Câu hỏi 9:

Cho m

ạ

ch

đ

i

ệ

n nh

ư

hình v

ẽ

. Ch

ọ

n

đ

áp án

sai

: Khi

đ

óng khóa K thì:

A.

đ

èn (1) sáng ngay l

ậ

p t

ứ

c,

đ

èn (2) sáng t

ừ

t

ừ

B.

đ

èn (1) và

đ

èn (2)

đề

u sáng lên ngay

C.

đ

èn (1) và

đ

èn (2)

đề

u sáng t

ừ

t

ừ

D.

đ

èn (2) sáng ngay l

ậ

p t

ứ

c,

đ

èn (1) sáng t

ừ

t

ừ

Câu hỏi 10:

M

ộ

t m

ạ

ch

đ

i

ệ

n có dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y qua bi

ế

n

đổ

i theo th

ờ

i gian bi

ể

u di

ễ

n nh

ư

đồ

th

ị

hình v

ẽ

bên. G

ọ

i su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong m

ạ

ch trong kho

ả

ng th

ờ

i gian t

ừ

0

đế

n 1s là

e

1

, t

ừ

1s

đế

n 3s là e

2

thì:

A. e

1

= e

2

/2 B. e

1

= 2e

2

C.e

1

= 3e

2

D.e

1

= e

2

:

Câu hỏi 11:

M

ộ

t cu

ộ

n dây có

độ

t

ự

c

ả

m L = 30mH, có dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y qua bi

ế

n thiên

đề

u

đặ

n

150A/s thì su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m xu

ấ

t hi

ệ

n có giá tr

ị

:

A. 4,5V B. 0,45V C. 0,045V D. 0,05V

Câu hỏi 12:

M

ộ

t

ố

ng dây dài 50cm ti

ế

t di

ệ

n ngang c

ủ

a

ố

ng là 10cm

2

g

ồ

m 100 vòng. H

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m c

ủ

a

ố

ng dây là:

A. 25µH B. 250µH C. 125µ D. 1250µH

Câu hỏi 13:

N

ă

ng l

ượ

ng t

ừ

tr

ườ

ng c

ủ

a

ố

ng dây có d

ạ

ng bi

ể

u th

ứ

c là:

A. W = Li/2 B. W = Li

2

/2 C. W = L

2

i/2 D. W = Li

2

Câu hỏi 14:

M

ộ

t

ố

ng dây có h

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m là 100mH, khi có dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y qua

ố

ng dây có

n

ă

ng l

ượ

ng 0,05J. C

ườ

ng

độ

dòng

đ

i

ệ

n qua

ố

ng dây b

ằ

ng:

A. 0,1A B. 0,7A C. 1A D. 0,22A

Câu hỏi 15:

Đơ

n v

ị

c

ủ

a h

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m là Henri(H) t

ươ

ng

đươ

ng v

ớ

i:

A. J.A

2

B. J/A

2

C. V.A

2

D. V/A

2

Câu hỏi 16:

Dòng

đ

i

ệ

n ch

ạ

y trong m

ạ

ch gi

ả

m t

ừ

32A

đế

n 0 trong th

ờ

i gian 0,1s. Su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m xu

ấ

t hi

ệ

n trong m

ạ

ch là 128V. H

ệ

s

ố

t

ự

c

ả

m c

ủ

a m

ạ

ch là:

A. 0,1H B. 0,2H C. 0,3H D. 0,4H

Câu hỏi 17:

Dòng

đ

i

ệ

n trong cu

ộ

n t

ự

c

ả

m gi

ả

m t

ừ

16A

đế

n 0 trong 0,01s, su

ấ

t

đ

i

ệ

n

độ

ng t

ự

c

ả

m trong cu

ộ

n

đ

ó có giá tr

ị

trung bình 64V.

Độ

t

ự

c

ả

m c

ủ

a m

ạ

ch

đ

ó có giá tr

ị

:

A. 0,032H B. 0,04H C. 0,25H D. 4H

Câu hỏi 18:

Cho m

ạ

ch

đ

i

ệ

n nh

ư

hình v

ẽ

. Hi

ệ

n t

ượ

ng t

ự

c

ả

m phát sinh khi m

ạ

ch

đ

i

ệ

n có hi

ệ

n

t

ượ

ng nào sau

đ

ây:

1

2

R

L

K

E

i(A)

t(s)

1

0

3

K

L

C

E

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 5: Chủ đề 3

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi