Công thức tính độ tự cảm của ống dây dẫn lõi chân không là
|
Với giải bài 25.7 trang 65 Sách bài tập Vật lí 11 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Lí 11. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Lí 11 Bài 25: Tự cảm Bài 25.7 trang 65 Sách bài tập Vật lí 11: Ống dây dẫn hình trụ có lõi chân không, dài 20 cm, gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có diện tích 100cm2. a) Tính độ tự cảm của ống dây. b) Tính độ lớn của suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây khi dòng điện chạy qua ống dây tăng đều từ 0 đến 5,0 A trong thời gian 0,10 s. c) Tính năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây khi cường độ dòng điện chạy qua ống dây đạt tới giá trị 5,0 A. Lời giải a) Độ tự cảm của ống dây dẫn: L=4π.10−7.N2lS ⇒ L=4.3,14.10−7.1000220.10−2.100.10−4=6,2.10−2H b) Độ lớn của suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây dẫn etc=LΔiΔt=6,28.10−2.5−00,1=3,14V c) Năng lượng từ trường tích lũy trong ống dây dẫn: W=12Li2=0,5.6,28.10−2.52=0,785J Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác: Bài 25.1 trang 63 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về hiện tượng tự cảm là... Bài 25.2 trang 64 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về suất điện động tự cảm... Bài 25.3 trang 64 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về hệ số tự cảm của ống... Bài 25.4 trang 64 SBT Lí 11: Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,10 H. Khi cường... Bài 25.5 trang 64 SBT Lí 11: Khi dòng điện trong cuộn cảm giảm từ 16 A đến... Bài 25.6 trang 65 SBT Lí 11: Năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn cảm... Bài 25.8 trang 65 SBT Lí 11: Một ống dây đồng hình trụ dài 25 cm gồm... Bài 25.9 trang 65 SBT Lí 11: Một cuộn dây dẫn có độ tự cảm 3,0 H được nối... Bài 25.10 trang 65 SBT Lí 11: Một mạch điện gồm một nguồn điện có suất... Lý thuyết Tự cảm Trắc nghiệm Tự cảm có đáp án Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây
Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 41: Hiện tượng tự cảm (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: Câu c1 (trang 197 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Sau khi đóng khóa K ít lâu, độ sáng hai bóng đèn Đ1 và Đ2 trên hình 41.1 có giống nhau không? Giải thích tại sao? Lời giải: Sau khi đóng khóa K ít lâu, độ sáng hai bóng đèn Đ1 và Đ2 trên hình 41.1 giống nhau. Vì nguồn điện trong mạch là nguồn một chiều, cung cấp cho hai nhánh Đ1, Đ2 cường độ dòng điện không đổi. Nên từ thông tự cảm qua cuộn L không biến thiên ⇒ không sinh ra dòng điện cảm ứng. Nếu hai bóng đèn này cùng loại thì dòng điện trên hai nhánh bằng nhau, nên độ sáng của hai đèn này giống nhau. Câu c2 (trang 198 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy thành lập công thức L = 4π.10-7.n2.VLời giải: Cảm ứng từ trong ống dây chiều dài l, gồm N vòng dây được cho bởi công thức: Trong đó: n = N/l là số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài của ống dây Từ thông gửi qua ống dây: Ở đây V = S.l là thể tích của cuộn cảm. Độ tự cảm của ống dây: L = Φ/I = 4π.10-7.n2.V (đpcm) Câu c3 (trang 198 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Có thể áp dụng công thức L = 4π.10-7.n2.V cho ống dây ở hình 41.3a, hay ống dây ở hình 41.3b, hoặc cả hai ống dây được không?
Lời giải: + Ở hình 41.3a bên trong ống dây không có lõi sắt thì hệ số tự cảm L(H) được tính bởi: L = 4π.10-7.n2.V + Ở hình 41.3b bên trong ống dây có lõi sắt với độ từ thẩm μ, thì hệ số tự cảm L(H) được tính bởi L = μ.4π.10-7.n2.V → công thức L = 4π.10-7.n2.V chỉ đúng cho ống dây ở hình 41.3a. Câu 1 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy nêu một vài ví dụ về hiện tượng tự cảm.Lời giải: Khi trong mạch điện có cường độ dòng điện biến thiên thì trong mạch sẽ có hiện tượng tự cảm: • trong mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng mạch hay mở mạch
• trong mạch điện xoay chiều, luôn xảy ra hiện tượng tự cảm. Câu 2 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy phát biểu định nghĩa hệ số tự cảm (độ tự cảm).Lời giải: Giả sử có một mạch kín C, trong đó có dòng điện cường độ i. Dòng điện i gây ra một từ trường, từ trường này gây ra một từ thông Φ qua C được gọi là từ thông riêng của mạch. Rõ ràng, từ thông này tỉ lệ với cảm ứng từ do i gây ra, nghĩa là tỉ lệ với i. Ta có thể viết: Φ = Li L là một hệ số, được gọi là hệ số tự cảm của mạch C, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín C gọi là độ tự cảm của C. Trong công thức trên, i tính ra ampe (A), Φ tính ra vêbe (Wb), khi đó độ tự cảm L tính ra henry (H). Câu 3 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết biểu thức xác định suất điện động tự cảm?Lời giải: Biểu thức xác định suất điện động tự cảm: Câu 4 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết biều thức tính hệ số tự cảm của ống dây dài.Lời giải: Một ống dây điện chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây có cường độ i chạy qua, độ tự cảm của ống dây • Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt
μ: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt. Bài 1 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Sự biến đổi của dòng điện trong một mạch điện theo thời gian được cho trên hình 41.4. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian 0s đến 1s là ℰ1, từ 1s đến 3s là ℰ2.Ta có: A. ℰ1 = ℰ2 B. ℰ1 = 2ℰ2 C. ℰ1 = 3ℰ2 D. ℰ1 = 0,5ℰ2 Lời giải: Suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 0s đến 1s là: Suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 1s đến 3s là:
→ ℰ1 = 2ℰ2 Đáp án: B Bài 2 (trang 199 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50 cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10 cm2. Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.Lời giải: Hệ số tự cảm của một ống dây là: Đáp số: L=25.10-4 H Bài 3 (trang 199sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Ống có thể tích 500 cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như trên đồ thị hình 41.5. Lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Tính suất điện động tự cảm trong ống:a) Từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm t = 0,05s. b) Từ thời điểm t = 0,05s về sau.
Lời giải: a) Hệ số tự cảm L: L = 4π.10-7.n2.V = 4π.10-7.20002.500.10-6 = 2,513.10-3 H Trong thời gian từ 0 đến 0,05s, suất điện động tự cảm trong ống là: b) Từ thời điểm 0,05s về sau ta thấy: Δi = 0 → suất điện động tự cảm trong ống là: ℰ2 = 0V
|
