Lý thuyết và bài tập nâng cao về Hiện tượng tự cảm môn Vật lý 11 có đáp án năm 2020

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (874.32 KB, 5 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

1. Lý thuyết

- Độ tự cảm của ống dây: 7 2
4 .10 .
L   n V 
- Từ thông qua ống dây:  Li

- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch có dịng điện mà sự biến thiên của từ
thơng qua mạch được gây ra bởi chính sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

- Suất điện động tự cảm: etc L i
t





Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

- Năng lượng từ trường của ống dây:

2
1
2

W  Li hoặc 1 10 .7 2
8

W B V





- Mật độ năng lượng từ trường: 1 107 2
8

w B W wV



   .

Trong đó: L là độ tự cảm của ống dây, đơn vị L là henri, kí hiệu H (1H = 1Wb/A)
N

n là số vòng trên trên một đơn vị chiều dài của ống; V là thể tích của ống

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Ví dụ 1: Một ống dây có chiều dài là 1,5 m, gồm 2000 vịng dây, ống dây có đường kính là 40 cm.
a) Hãy xác định độ tự cảm của ống dây.

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

c) Hãy tính cảm ứng từ do dịng điện sinh ra trong ống dây khi dòng điện trong ống dây bằng 5A?
d) Năng lượng từ trường bên trong ống dây khi dịng điện qua ống dây có giá trị 5A?

Lời giải: 
a) Độ tự cảm bên trong ống dây:

 

2 2 2 2 2

7 7 7 2000 .0, 4

4 .10 . 4 .10 . 4 .10 . 0, 42

4 1,5 4

N N d

L   S          H

b) Suất điện động tự cảm trong ống dây:



2 1



0 0, 42. 5 0 2,1

 

tc

i i
i

e L L V

t t



   

        

   

c) Cảm ứng từ do dòng điện sinh ra trong ống dây: 4 .10 7 . 4 .10 7 2000.5 8, 4.10 3

 

1,5

N i

B        T

d) Năng lượng từ trường sinh ra bên trong ống dây: 1 2 1 2

 

. .0, 42.5 5, 25

2 2

W  L i   J .

Ví dụ 2: Một ống dây dài 40 cm, có tất cả 800 vịng dây, diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10
2

cm . Ống dây được nối với 1 nguồn điện có cường độ tăng từ 04A.
a) Độ tự cảm của ống dây ?

b) Nếu suất điện động tự cảm của ống dây có độ lớn là 1,2 V, hãy xác định thời gian mà dòng điện đã biến
thiên.

Lời giải:

a) Độ tự cảm của ống dây:

 

2 2

7 7 800 4 3

4 .10 . 4 .10 . .10.10 2.10
0, 4

N

L   S       H

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

 

3 3

2 1 2 1 4 0

2.10 . 6, 7.10

1, 2

tc

i i i i

i

e L L t L s

t t e

 

 

      

 

Ví dụ 3: Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vòng/mét. Ống
dây có thể tích 500cm3 . Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau
khi đóng cơng tắc dòng điện trong ống dây biến đổi theo thời gian
theo đồ thị. Lúc đóng cơng tắc ứng với thời điểm t = 0. Tính suất điện
động tự cảm trong ống:

a) Sau khi đóng cơng tắc tới thời điểm t = 0,05s.
b) Từ thời điểm t = 0,05s trở về sau.

Lời giải:

Độ tự cảm của ống dây: 7 2 7 2 6 3

 

4 .10 . . 4 .10 .2000 .500.10 2,51.10

L   n V       H

a) Trong khoảng thời từ 0 đến 0,05 s dòng điện tăng từ i10 A đến i2 5 A
Suất điện động tự cảm trong thời gian này:

 

2 1 5 0

2,51.10 0, 25

0, 05

tc

i i
i

e L L V

t t




 

   

 

b) Từ sau thời điểm t = 0,05 s dòng điện không đổi nên i 0 etc L i 0
t


    


Ví dụ 4: Cho mạch điện như hình vẽ, L = 1 H, E = 12 V, r = 0,

điện trở của biến trở là R = 10 . Điều chỉnh biến trở để trong
0,1s điện trở của biến trở giảm còn 5  .

a) Tính suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây trong
khoảng thời gian nói trên.

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Gọi i là cường độ dòng điện do nguồn E sinh ra;

c

i là cường độ dòng điện tự cảm (do etc sinh ra).

Khi biến trở có giá trị: 1 1

 

10 1, 2

10 0
E

R R i A

R r

      

 

Khi biến trở có giá trị: 2 2

 

5 2, 4

5 0
E

R R i A

R r

      

 

a) Khi R thay đổi thì dịng điện trong mạch cũng thay đổi nên suất hiệu suất điện động tự cảm:

 

2 1 1.2, 4 1, 2 12
0,1

tc

i i
i

e L L V

t t



 

   

 

b) Vì R giảm nên i tăng và theo định luật Len-xơ, dòng điện tự cảm ic ngược chiều với i. Cường độ dòng
điện trong mạch trong thời gian nói trên là: tc 12 12 0

tc

e
E
i i i

R r R r R r R r

       

   

Vậy: Cường độ dòng điện trong mạch trong khoảng thời gian trên là i'0 .
Ví dụ 5: Trong mạch điện như hình vẽ, cuộn cảm L có điện

trở bằng khơng. Lúc đầu đóng khóa K về vị trí a để nạp năng
lượng cho cuộn cảm L, khi đó dịng điện qua L bằng 1,2 A.
Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R. Biết
độ tự cảm L = 0,2 H.

Lời giải:

Năng lượng cuộn cảm L tích trữ được: 1 2 1

 

.0, 2. 1, 2 0,144

2 2

L

W  Li   J

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội

dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng.

I.

Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng

các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng

TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II.

Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam 
Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

III.

Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

</div>

Lý thuyết và bài tập nâng cao về Hiện tượng tự cảm môn Vật lý 11 có đáp án năm 2020

<b>HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM </b>

<b>1. Lý thuyết </b>

 





 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

<b>II.</b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về