Bài tập về cảm ứng điện từ vật lý 11

BÀI TẬP VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
NHẮC LẠI CÔNG THỨC ĐÃ HỌC
Từ thông qua một mạch kín:

 = BScos

Trong đó:
B: cảm ứng từ (T)
S: diện tích mặt phẳng (m2)
: góc giữa pháp tuyến n và B
00 <  < 900  cos > 0   > 0
900 <  < 1800  cos < 0   <0
 = 900  cos = 0   = 0
 = 00  cos = 1   = BS

Suất điện động cảm ứng:

eC 


t

Trong đó:
eC: suất điện động cảm ứng (V)
 = 2-1: độ biến thiên của từ thông (Wb)
t = t2-t1: độ biến thiên thời gian (s)


Tốc độ biến thiên của từ thông  qua mạch kín (C):



Wb / s
t

Tốc độ biến thiên của cảm ứng từ B qua mạch kín (C):

B B2  B1

T /s
t
t2  t1
B = B2 – B1: độ biến thiên cảm ứng từ B

Độ tự cảm trong lòng ống dây:

L  4.10-7.

N2
.S
l

Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt: L  4.10-7..
Trong đó:
L: độ tự cảm (H)
N: số vòng dây
: độ từ thẩm
S: tiết diện của ống dây (m2)
l: chiều dài của ống dây (m)
Suất điện động tự cảm:

etc   L

i
t

Trong đó:
etc: suất điện động tự cảm (V)
i = i2 – i1: độ biến thiên cường độ dòng điện (A)
t: độ biến thiên thời gian (s)
L: độ tự cảm của cuộn dây (H)

N2
.S
l


Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm

W=

1 2
Li
2

I. TỪ THÔNG QUA MẠCH KÍN
Bài 1
Dùng định luật Len-xơ để tìm chiều dòng điện cảm ứng i xuất hiện trong mạch
ABCD.
a. Nam châm rơi theo phương thẳng đứng dọc theo trục vòng quay ABCD.
b. Khi đóng khóa K.
c. Khung dây di chuyển ra xa dây dẫn.

a.

b.

c.

Bài tập 2
Một khung dây dẫn hình chữ nhật kích thước 5 cm x 4 cm đặt trong từ trường
đều có cảm ứng từ B = 5.10-3 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung
một góc 300. Từ thông qua khung dây dẫn bằng bao nhiêu?

II. SUẤT ĐIỆN DỘNG CẢM ỨNG
Bài tập 3
Một cuộn dây dẫn phẳng có 1000 vòng đặt trong từ trường đều sao cho các
đường cảm ứng từ vuông góc mặt phẳng khung. Diện tích mặt phẳng mỗi
vòng dây S = 2 dm2. Cảm ứng từ B giảm đều từ 0,5 T đến 0,2 T trong 0,1 s.
a. Tìm độ biến thiên từ thông?
b. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là bao nhiêu?
c. Hai đầu cuộn dây nối với R = 60. Tìm cường độ dòng điện qua R?


Bài tập 4
Một cuộn dây phẳng có 100 vòng, bán kính cuộn dây là 0,1 m. Cuộn dây đặt
trong từ trường và vuông góc các đường cảm ứng từ. Ban đầu B1 = 0,2 T. Tìm
suất điện động cảm ứng trong cuộn dây nếu trong thời gian 0,1s:
a. B tăng gấp đôi?
b. B giảm dần đến 0?

III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM

Bài tập 5
Một ống dây điện dài l = 40 cm, gồm N = 800 vòng có đường kính mỗi vòng
10 cm, có i = 2 A chạy qua.
a. Tính từ thông qua mỗi vòng dây?
b. Tìm suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây khi ta ngắt dòng điện,
thời gian ngắt là 0,1 s.
c. Từ kết quả trên suy ra hệ số tự cảm của ống dây.
Bài tập 6
Một ống dây dài 30 cm, đường kính 2 cm, có 1500 vòng dây.
a. Tìm độ tự cảm của ống dây?
b. Trong thời gian 0,01 s cường độ dòng điện qua ống dây giảm đều từ
1,5 A  0 A. Tìm suất điện động tự cảm trong ống dây.