Công thức tính suất điện động cảm ứng và cách tính mật độ năng lượng từ trường

Yopovn

Ban quản trị Team YOPO

Thành viên BQT

tác giả

8/2/23

Công thức tính suất điện động cảm ứng và cách tính mật độ năng lượng từ trường

YOPOVN xin gửi đến quý thầy cô, các em học sinh Công thức tính suất điện động cảm ứng và cách tính mật độ năng lượng từ trường. Đây là tài liệu chuyên đề và bài tập tính suất điện động , tính mật độ năng lượng từ trường... file word. Thầy cô download file Công thức tính suất điện động cảm ứng và cách tính mật độ năng lượng từ trường tại mục đính kèm.

PHƯƠNG PHÁP TÍNH

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM – NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

1. Kiến thức cơ bản

a. 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 kín.

b. Mối liên hệ giữa từ thông và dòng điện

+ Cảm ứng từ B trong ống dây:

+ Từ thông tự cảm qua ống dây: ( vuông góc với mỗi mặt của vòng dây)

+ Đặt

(Với L là độ tự cảm – hệ số tự cảm của ống dây, đơn vị là henri – H)

Chú ý:

Với n là mật độ vòng dây:
V là thể tích ống dây: (l là chiều dài ống dây và S là tiết diện ngang của ống dây)
Trong mạch điện L được kí hiệu như hình vẽ bên.

+ Suất điện động tự cảm: độ lớn:

Kết luận: Suất điện động tự cảm xuất hiện trong hiện tượng tự cảm và có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của dòng điện trong mạch.

- Năng lượng từ trường sinh ra bên trong ống dây:

- Mật độ năng lượng từ trường w bên trong ống dây:

Chú ý:

Nếu ống dây có độ từ thẩm thì:
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:
+ Độ tự cảm:

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

a) Thiết lập công thức tính độ tự cảm của ống dây điện có chiều dài l, tiết diện S, gồm tất cả N vòng dây và lõi là không khí.

b) Xét trường hợp ống dây trên có lõi làm bằng vật liệu sắt từ có độ từ thẩm là . Thiết lập công thức tính độ tự cảm của ống dây điện khi đó.

c) Áp dụng vòng, (lõi là không khí )

A. 2,5.10-3 H. B. 5.10-3 H. C. 10-2 H. D. 10-3 H.

Lời giải

a) Cảm ứng từ B trong vòng dây (lõi là không khí)

+ Cảm ứng từ B trong ống dây:

+ Từ thông tự cảm qua ống dây: ( vuông góc với mỗi mặt của vòng dây)

+ Độ tự cảm:

b) Nếu ống dây có độ từ thẩm :

+ Cảm ứng từ B trong ống dây:

+ Từ thông tự cảm qua ống dây: ( vuông góc với mỗi mặt của vòng dây)

+ Độ tự cảm:

c) Áp dụng:

Đáp án A.

Ví dụ 2: Một ống dây có chiều dài là 1,5 m, gồm 2000 vòng dây, ống dây có đường kính là 40 cm.

a) Hãy xác định độ tự cảm của ống dây.

A. 0,21 H. B. 0,42 H. C. 0,21 mH. D. 0,42 mH.

b) Cho dòng điện chạy trong ống dây, dòng điện tăng từ 0 đến 5 A trong thời gian 1 s, hãy xác định suất điện động tự cảm của ống dây.

A. V. B. 2,1 V. C. V. D. 4,2 V.