zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Ôn tập Chương 5: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Chia sẻ: Dinh Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Báo xấu

330
lượt xem 79
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo môn vật lý 11 phần từ trường

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ôn tập Chương 5: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Chương 5 CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø do nhaø baùc hoïc ngöôøi Anh laø Michael Faraday phaùt minh naêm 1831. Phaùt minh naøy môû ñöôøng cho vieäc cheá taïo maùy phaùt ñieän vaø nhieàu thieát bò ñieän khaùc coù öùng duïng roäng raõi trong ñôøi soáng vaø saûn xuaát hieän nay.
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ CAÛ YEÂU CAÀU CAÀN ÑAÏT KIEÁN THÖÙC • Moâ taû ñöôïc hieän töôïng caûm öùng ñieän töø, hieåu ñöôïc khaùi nieäm töø thoâng vaø caùc caùch laøm bieán ñoåi töø thoâng. Phaùt bieåu ñöôïc ñònh luaät Fa-ra-ñaây veà caûm öùng ñieän töø vaø ñònh luaät Len-xô veà chieàu doøng ñieän caûm öùng. Neâu ñöôïc doøng ñieän Fu-coâ vaø taùc duïng cuûa doøng Fu-coâ. Naém ñöôïc hieän töôïng töï caûm, khaùi nieäm ñoä töï caûm. Vieát ñöôïc coâng thöùc tính naêng löôïng cuûa töø tröôøng trong oáng daây. KÓ NAÊNG • - Vaän duïng ñöôïc caùc coâng thöùc : F = BScosα, ∆Φ E= − vaø E = Bvlsinα. ∆t - Vaän duïng ñöôïc ñònh luaät Len-xô vaø quy taéc baøn tay phaûi xaùc ñònh chieàu doøng ñieän caûm öùng. - Tính ñöôïc suaát ñieän ñoäng caûm öùng, suaát ñieän ñoäng töï caûm, naêng löôïng töø tröôøng trong oáng daây. 2
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam CHUÛ ÑEÀ CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ OÂn 1. Töø thoâng Töø thoâng Φ qua moät dieän tích S, giôùi haïn bôûi moät voøng daây kín phaúng C, ñaët trong töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B laø moät ñaïi löôïng coù bieåu thöùc : Φ = BScosα vôùi α laø goùc giöõa vectô B vaø phaùp tuyeán n (döông) cuûa maët S. Ñôn vò töø thoâng laø Veâbe (Wb). 2. Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø laø söï xuaát hieän doøng ñieän caûm öùng trong maïch kín khi töø thoâng qua maïch ñoù bieán ñoåi. Suaát ñieän ñoäng sinh ra doøng ñieän caûm öùng trong maïch ñieän kín laø suaát ñieän ñoäng caûm öùng. 3. Ñònh luaät Fa-ra-ñaây veà caûm öùng ñieän töø Khi coù söï bieán ñoåi töø thoâng qua maët giôùi haïn bôûi moät maïch ñieän kín thì trong maïch xuaát hieän suaát ñieän ñoäng caûm öùng. 3
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam Doøng ñieän caûm öùng chæ toàn taïi trong thôøi gian töø thoâng Φ bieán ñoåi; neáu Φ ngöøng bieán ñoåi thì doøng ñieän caûm öùng taét. 4. Ñònh luaät Len-xô Doøng ñieän caûm öùng coù chieàu sao cho töø tröôøng cuûa noù coù taùc duïng choáng laïi nguyeân nhaân ñaõ sinh ra noù. Chieàu cuûa doøng ñieän caûm öùng chaïy treân ñoaïn daây daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng (khi ñoaïn daây daãn laø moät phaàn cuûa maïch kín) cuõng ñöôïc xaùc ñònh baèng quy taéc baøn tay phaûi. 5. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng laø suaát ñieän ñoäng sinh ra doøng ñieän caûm öùng trong maïch kín, noù tæ leä vôùi ñoä bieán thieân töø thoâng qua maïch vaø tæ leä nghòch vôùi khoaûng thôøi gian cuûa söï bieán thieân aáy (töùc laø tæ leä vôùi toác ñoä bieán thieân cuûa töø thoâng) : ∆Φ Ec =− , (daáu tröø bieåu thò quy taéc Len-xô). ∆t ∆Φ - Neáu maïch kín coù N voøng daây thì E c = − N ∆t - Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän trong moät ñoaïn daây daãn chieàu daøi l chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v trong töø tröôøng coù caûm öùng töø B baèng : EC = Blvsinα vôùi v vaø B cuøng vuoâng goùc vôùi ñoaïn daây vaø α laø goùc giöõa B vaø v. 6. Hieän töôïng töï caûm laø hieän töôïng caûm öùng ñieän töø do chính söï bieán ñoåi cuûa doøng ñieän trong maïch ñoù gaây ra, trong moät maïch kín. Suaát ñieän ñoäng töï caûm xuaát hieän trong maïch, khi xaûy ra hieän töôïng töï caûm, coù bieåu thöùc : ∆I E tc = − L ∆t 4
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam trong ñoù ∆I laø ñoä bieán thieân cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch trong thôøi gian ∆t; L laø heä soá töï caûm (hay ñoä töï caûm) cuûa maïch coù giaù trò tuyø thuoäc hình daïng vaø kích thöôùc cuûa maïch, coù ñôn vò laø henri (H) ; daáu tröø bieåu thò quy taéc Len- xô. 7. Naêng löôïng töø tröôøng cuûa oáng daây daãn coù ñoä töï caûm L vaø coù doøng ñieän I LI 2 1 = 107 B 2 V. (B laø caûm öùng töø cuûa töø tröôøng trong W= chaïy qua : 8π 2 oáng daây). 1 72 Maät ñoä naêng löôïng töø tröôøng laø : w = 10 B . 8π Luyeän DAÏNG 1. TÖØ THOÂNG. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ Phöông phaùp chung AÙp duïng caùc coâng thöùc : • Φ = BScosα ∆Φ (daáu tröø bieåu thò quy taéc Len-xô). • Ec =− , ∆t ∆Φ Neáu maïch kín coù N voøng daây thì E c = − N ∆t Suaát ñieän ñoäng caûm öùng trong moät ñoaïn daây chuyeån ñoäng • EC = Blvsinα • Ñònh luaät Len-xô : Doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong maïch coù chieàu sao cho töø tröôøng caûm öùng coù taùc duïng choáng laïi söï bieán thieân cuûa töø thoâng ban ñaàu qua maïch kín. 5
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam 1. Moät hình vuoâng caïnh 10 cm ñöôïc ñaët trong trong töø tröôøng ñeàu B = 0,4 T. Luùc ñaàu ñöôøng söùc töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung. Quay maët phaúng khung trong 0,01 s ñeå maët phaúng khung daây song song vôùi ñöôøng söùc töø. a. Tính ñoä bieán thieân cuûa töø thoâng. b. Tính suaát ñieän ñoäng trung bình xuaát hieän trong khung daây. GIAÛI ( ) 2 a) ∆Φ = Φ 2 − Φ1 = 0 − BS.cos0o = −0,4 × 10.10−2 −3 × 1 = −4.10 Wb (−4.10−3 ) ∆Φ b) E = − =− = 0,4 V 10−2 ∆t 2. Moät voøng daây daãn troøn coù ñöôøng kính 0,1 m, goàm 1 000 voøng daây, ñaët trong moät töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 0,07 T. Voøng daây noái vôùi ñieän trôû R = 10 Ω taïo thaønh maïch kín. Boû qua ñieän trôû cuûa voøng daây. Neáu töø tröôøng ñoåi höôùng ngöôïc laïi vaø caûm öùng töø coù ñoä lôùn giaûm xuoáng ñeán 0,03 T trong khoaûng thôøi gian 0,1 s thì cöôøng ñoä doøng ñieän trong voøng daây baèng bao nhieâu? GIAÛI [0,03 − (−0,07)] × π × (0,05) = 7,85 V 2 ∆Φ E = −N = −1 000 ∆t 0,1 7,85 E I= = = 0,785 A R 10 3. Thaû rôi moät khung daây daãn hình chöõ nhaät ABCD. Giaû thieát raèng trong khi rôi maët phaúng khung daây luoân luoân naèm trong moät maët phaúng thaúng nhö hình veõ). Khung chuyeån ñoäng qua moät mieàn coù töø tröôøng ñeàu, caùc ñöôøng söùc töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây (Hình veõ beân). a) Giaûi thích vì sao sau khi thaû khung rôi ít laâu thì khung chuyeån ñoäng ñeàu. b) Tính vaän toác cuûa chuyeån ñoäng ñeàu cuûa thanh. GIAÛI 6
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam a) Khi khung daây rôi vaøo trong vuøng coù töø tröôøng, töø thoâng qua maïch kín giôùi haïn bôûi dieän tích cuûa khung bieán thieân, trong maïch kín xuaát hieän doøng ñieän caûm öùng IC coù chieàu töø C sang D (theo quy taéc baøn tay phaûi). Löïc töø F cuûa töø tröôøng taùc duïng leân ñoaïn CD höôùng leân treân ñeå caûn trôû chuyeån ñoäng rôi cuûa khung. Luùc ñaàu F < mg neân khung daây chuyeån ñoäng coù gia toác. Khi löïc töø taùc duïng leân khung caân baèng vôùi troïng löïc thì khung daây baét ñaàu chuyeån ñoäng ñeàu. Blv E = b) F = mg ⇒ BIl = mg; vôùi I= r r Blv mgr )l = mg ⇒ v = B( B2 l 2 r 4. Moät thanh kim loaïi daøi 1 m ñöôïc treo baèng hai loø xo vaø naèm trong töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 0,05 T nhö hình veõ. Khi cho doøng ñieän coù cöôøng ñoä I = 10 A chaïy qua thanh vôùi chieàu nhö treân hình thì löïc caêng cuûa loø xo seõ taêng hay giaûm ñi bao nhieâu niutôn ? GIAÛI a) Khi coù doøng ñieän chaïy qua thanh, löïc töø F cuûa töø tröôøng taùc duïng leân thanh coù phöông vuoâng goùc vôùi thanh, coù chieàu höôùng xuoáng. Löïc caêng cuûa loø xo taêng leân. b) Löïc caêng cuûa loø xo taêng leân : F = BIl = 0,05 × 10 × 0,5 = 0,25 N (löu yù : khoaûng caùch giöõa hai ñieåm treo caùch nhau laø 0,5 m; doøng ñieän chæ chaïy treân ñoaïn naøy cuûa thanh). LUYEÄN TAÄP DAÏNG 1 1. Moät cuoän daây baùn kính r = 3 cm, quay ñeàu trong töø tröôøng B = 0,5 T vôùi taàn soá 50 Hz, truïc quay vuoâng goùc vôùi ñöôøng söùc töø. 7
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam Tính soá voøng daây ñeå coù suaát ñieän ñoäng caûm öùng cöïc ñaïi 110 V xuaát hieän trong cuoän daây ? E ÑS : N = = 248 voøng BSω 2. Moät hình vuoâng caïnh 5 cm ñöôïc ñaët trong trong töø tröôøng ñeàu B = 0,01 T. Ñöôøng söùc töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung. Quay maët phaúng khung trong 0,1 s ñeå maët phaúng khung daây song song vôùi ñöôøng söùc töø. Tính suaát ñieän ñoäng trung bình xuaát hieän trong khung daây. Φ2 − Φ2 BS - 0 ÑS : E = = = 0,25 mV ∆t ∆t 3. Moät cuoän daây 100 voøng, ñieän trôû 2 Ω, dieän tích moãi voøng 10 cm2. Toác ñoä bieán thieân caûm öùng töø qua maïch laø bao nhieâu ñeå cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch laø 0,1 A ? ∆B RI = ÑS : = 2 T/s ∆t nS 4. Moät thanh nam chaâm ñaët thaúng ñöùng beân treân moät voøng daây daãn (C) nhö hình veõ beân. Haõy xaùc ñònh chieàu doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong (C) khi cho nam chaâm rôi xuoáng. ÑS : Khi nam chaâm rôi phía beân treân voøng daây, doøng ñieän caûm öùng coù chieàu ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà. Sau ñoù nam chaâm rôi ôû phía döôùi voøng daây, doøng ñieän caûm öùng coù chieàu kim ñoàng hoà. 5. Moät khung daây daãn ñaët trong moät töø tröôøng coù caûm öùng töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng cuûa khung, chieàu cuûa caùc ñöôøng söùc töø höôùng vaøo trong maët phaúng hình veõ. Haõy xaùc ñònh chieàu doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong khung khi ñoä lôùn cuûa caûm öùng töø giaûm ñeàu theo thôøi gian. ÑS : Doøng ñieän caûm öùng coù chieàu kim ñoàng hoà. 8
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam 6. Moät daây daãn daøi 20 cm chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 2,5 m/s trong moät töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø vuoâng goùc vôùi maët phaúng hình veõ vaø coù ñoä lôùn B = 0,1 T. Xaùc ñònh ñoä lôùn suaát ñieän ñoäng caûm öùng ôû ñoaïn daây daãn vaø höôùng chuyeån ñoäng cuûa caùc eâlectron beân trong daây daãn. ÑS : 0,05 V; eâlectron chaïy trong daây daãn theo chieàu töø M ñeán N. DAÏNG 2. HIEÄN TÖÔÏNG TÖÏ CAÛM. NAÊNG LÖÔÏNG TÖØ TRÖÔØNG Phöông phaùp chung AÙp duïng caùc coâng thöùc ∆I • Suaát ñieän ñoäng töï caûm: E = –L tc ∆t 12 • Naêng löôïng töø tröôøng cuûa oáng daây töï caûm : W = LI 2 1 107.B2 • *Maät ñoä naêng luôïng töø tröôøng : w = 8π 5. Tính suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän trong cuoän daây coù heä soá töï caûm 0,5 H khi cöôøng ñoä doøng ñieän bieán thieân 10 A/s. GIAÛI ∆I E =L = 0,5 × 10 = 5 V ∆t 6. Moät cuoän daây 20 mH coù doøng ñieän 0,5 A ñi qua. a) Tính naêng löôïng töø tröôøng cuûa cuoän daây. b) Ñeå naêng löôïng cuûa oáng daây laø 0,05 J, cöôøng ñoä doøng ñieän qua oáng daây laø bao nhieâu ? GIAÛI 9
Ôn nhanh Chương C m ng đi n t GV Nguyễn Đức Hiệp – GoEdu – Mạng Việt Nam 121 LI = 20.10−3 × 0, 52 = 0,0025 J a) W = 2 2 2 × 0, 05 2W b) I = = =1A L 0, 02 LUYEÄN TAÄP DAÏNG 2 1. Töø tröôøng B = 2,0 × 102 T laø töø tröôøng maïnh. a) Tính naêng löôïng cuûa 1m3 töø tröôøng naøy. b) Tính cöôøng ñoä ñieän tröôøng ñeå 1m3 ñieän tröôøng cuõng cho naêng löôïng nhö treân. ÑS : a) 1,6 × 1010 J;b) 6 × 1010 V/m 2. Moät cuoän daây 40 mH coù doøng ñieän 2 A ñi qua. a) Tính naêng löôïng töø tröôøng cuûa cuoän daây. b) Ñeå naêng löôïng cuûa oáng daây laø 1 J, cöôøng ñoä doøng ñieän qua oáng daây laø bao nhieâu ? 1 2W ÑS : a) W = LI2 = 0,08 J; b) I = = 7,07 A 2 L 3. Moät cuoän daây coù doøng ñieän taêng ñeàu töø 0 A ñeán 2 A trong thôøi gian 1,5 ms. Khi ñoù suaát ñieän ñoäng ño ñöôïc laø 28 V. a) Tính heä soá töï caûm cuûa cuoän daây. b) Sau ñoù doøng ñieän giöõ nguyeân giaù trò trong 2 s vaø giaûm ñeán 0 trong voøng 3 s. Xaùc ñònh suaát ñieän ñoäng töï caûm trong caùc thôøi gian treân. c) Trong thôøi ñieåm naøo, naêng löôïng cuûa cuoän daây laø cöïc ñaïi. Tính naêng löôïng cöïc ñaïi aáy. a) 0,021 H; b) 14 V; ÑS : c) Naêng löôïng cuûa cuoän daây ñaït cöïc ñaïi khi 12 cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi; W = LI = 0,042 J 2 10

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.