Bài 43. Bài lập về cảm ứng điện từ –

a) Gọi vị trí của khung như Hình 43.1 (mặt phẳng khung dây chứa các đường sức từ) là vị trí ban đầu. D C Dòng điện cảm ứng trong khung khi khung quay xung – quanh trục T1 được một nửa vòng kể từ vị trí ban đầu có chiều như thế nào ? Cùng câu hỏi như thế đối với trường Hình 43,1 hợp trục quay là T2. Nhìn từ trên xuống, trong cả hai trường hợp đều thấy khung quay theo chiều ngược chiềuquay của kim đồng hồ.b) Tốc độ góc () của khung khi khung quay quanh T) và T2 đều như nhau. Hỏi cường độ lớn nhất của dòng điện cảm ứng qua khung trong hai trường hợp nói trên bằng bao nhiêu ? Cho biết: B = 0,05 T, tốc độ góc là 10 vòng/giây, điện trở của khung là R’= 0,1 ().Bài giải a) • Trường hợp khung quay xung quanh trục T1. Hình 43,2 Giả sử khung mới lệch ra khỏi vị trí ban đầu một góc T B, C t như trên Hình 43.2. Lúc này từ thông qua B khung tăng dần. Vì vậy, theo định luật Len-xơ dòng điện cảm ứng trong khung phải có chiều ABCDA (Hình 43.2). Khi khung quay đã lệch ra khỏi vị trí ban đầu góc B > t thì từ thông qua khung giảm dần. Vì vậy theo định luat Len-xơ dòng điện cảm ứng trong khung phải có chiều ADCBA (Hình 43.3), Hình 43.3 • Trường hợp khung quay quanh trục T2.2O2 Theo định luật Len-xơ ta tìm được chiều dòng điện cảm ứng như trên Hình 43,4 và 43.5.B DBHình 43,4 Hình 43,5 Chú ý : Ta cũng có thể tìm được chiều của dòng điện cảm ứng trong khung bằng cách áp dụng quy tắc bàn tay phải đối với các đoạn dây dẫn BC, AD. Chẳng hạn áp dụng quy tắc bàn tay phải đối với đoạn dây dẫn BC trên Hình 43,2 thì đầu B đóng vai trò cực âm, đầu C đóng vai trò cực dương. Do đó, dòng điện đi ra khỏi đoạn dây từ C và đi vào Ở B. Tương tự như vậy đối với các Hình 43.3, 43,4,43.5. b) Từ thông qua khung dây trong cả hai trường hợp (khung quay quanh T1 và T2) đều có thể viết dưới dạng: CD = BS cos Oz a là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến rỉ với mặt phẳng khung dây và vectơ B. Khi khung quay từ thời điểm I đến thời điểm t + At thì độ biến thiên của từ thông là AGD = BS [cos(Ca + ACZ) — cos Oz ]Δ.α ) . Δα -2Bssina sinCoi AI rất nhỏ thì Aơ cũng rất nhỏ, vì vậy có thể viếtAGD = 2Bssina ( ) = -BSAOasino203(A)Hình 43,6i2 Hình 43.7204Từ đó có thể rút ra biểu thức xác định suất điện động cảm ứng trong khung :ΔΦ Δα *=一エ= BS sina = BSosino Theo điều kiện đã cho ta hiểu khung quay đều quanh trụcquay, vì vậy Δα ” . Δι Từ biểu thức vừa tìm được, ta rút ra suất điện động cảm ứng lớn nhất trong khung bằng Bśa). Do đó, cường độ dòng điện cảm ứng lớn nhất qua khung là: , — Bაი — 0,0524.10. “2.3:1410 — 0,07s A R 0. 2. Một khung dây dẫn tròn tâm O đặt trong từ trường – đều B = 0,005 T, đường sức từ vuông góc với mặt ()B phẳng khung dây. Thanh kim loại OM dài 1 = 50 cm, quay quanh điểm O và đầu M của thanh luôn luôn tiếp D xúc với khung dây. Điểm C của khung dây được nối với đầu O của thanh kim loại qua một ampe kế, Chiều quay của thanh kim loại OM và chiều của đường sức từ được chỉ rõ trên. Hình 43.6. a). Hãy chỉ ra chiều dòng điện cảm ứng qua các đoạn dây dẫn C/M và M2C. b) Sợi dây dẫn làm khung có tiết diện như nhau và có điện trở R=005 (). Hỏi khi thanh kim loại OM quay từ điểm 1 đến điểm 2 thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào ? Hỏi số chỉ của ampe kế khi đầu M của thanh đi qua điểm D ? Cho biết thanh OM quay đều với tốc độ góc là 2 vòng/giây. – (x)B Bài giải a) Khi thanh kim loại quay thì thanh kim loại đóng vai trò như một nguồn điện. Theo quy tắc bàn tay phải ta xác định được đầu O của thanh là cực âm, đầu M là cực dương của nguồn điện đó. M”. Do đó các dòng điện in, i, có chiều như đã chỉ ra trên 竣イ Hình 43.7. b). Giả sử thanh OM quay được một góc nhỏ Aơ. Khi đó thanh OM đã quét được một diện tích bằng diện tích được tô màu xanh trên Hình 437. Vì Aơ nhỏ nên cung tròn MM” cũng nhỏ. Do đó ta có thể coi hình OM’M là hình tam giác. Diện tích hình tam giác đó là (Aca = f’Aa.Từ thông mà thanh OM đã quét được tương ứng với diện tích đó là: 1. AGD = BfAaTheo (39.]) ta rút ra suất điện động cảm ứng trong thanh OM có độ lớn bằng :AGD |es=At2 AC =孟hr云Vì thanh OM quay đều nên = o. Do đó le |= Bர்.Gọi cung C1M là {} thì cung M2C bằng 271 – |3. Gọi R} điệ “4ری lây C|M Và R điệ 4_س … C2M.R R R = B, R, = (2r – B)eel le.- R, : 2 = R. Cường độ dòng điện qua ampe kế là : 4.R, R, RB (2TI — B)Khi đầu M của thanh kim loại gần điểm 1 thì [} rất nhỏ, gần điểm 2 thì (2II – 6) cũng rất nhỏ, khi đó i rất lớn. Do tính chất đối xứng của khung dây nên ta có thể suy luận ra rằng khi đầu M tiến đến gần D thì ỉ giảm dần, ra xa D thìi tăng dần. Vậy khi M đến đúng điểm D thì ị cực tiểu. Khi đó B = II. Do đó ta có: R 2B) 20.005054314_4n”|eel_4|ee| Κ.= 0.63 A.2053. Một ống dây dài 40 cm, đường kính 4 cm có 400 vòng dây quấn sát nhau. Ông dây mang dòng điện cường độ 1 = 1 A. a). Hãy tính cảm ứng từ và năng lượng từ trường trong ống dây. b) Tính từ thông qua ống dây. c) Bây giờ ngắt ống dây khỏi nguồn điện. Hãy tính suất điện động cảm ứng trong ống dây. Coi rằng từ thông qua ống dây giảm đều từ giá trị ban đầu đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 s.Bài giải 400 a) Áp dụng công thức (29.3), trong đó n = 40 100 = 1000, ta tính được :B=4n.10°n/=4n.10”10001 = 4.3.14.10 = 0.00 126 T.Năng lượng từ trường trong ống dây được tính theo công thức (42.2) : W = -10° (4.10). V 8π. =2n.10*410*04 =3.2.(3,14)2.10 = 31.6.10 J. b) Từ thông qua ống dây: ○ =400.B.元R2 =4004元10*r410* = 64.(3,14)2.10-6 = 632.10 ” Wb. c) Từ thông giảm đều từ giá trị 632-10 ° Wb đến 0 trong khoảng thời gian 001. S nên suất điện động cảm ứng từ trong ống dây có độ lớn là: |es= Ab 632.10“ At0.01 0.063 V.206

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bài 43. Bài lập về cảm ứng điện từ

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!