Giải bài 25 vật lí 11: Tự cảm
Trong bài này, chúng ta sẽ học về hiện tượng Tự cảm. Hiện tượng này có gì khác so với hiện tượng cảm ứng điện từ không? Các em hãy cùng KhoaHoc tìm hiểu nhé
Nội dung bài viết gồm hai phần:
- Lý thuyết
- Hướng dẫn giải bài tập SGK.
A. Lý thuyết
I. Hiện tượng tự cảm
1.Từ thông riêng của một mạch kín
Từ thông riêng của mạch là từ thông xuất hiện khi trong mạch kín có dòng điện cường độ i.
với L là độ tự cảm của mạch (C), đơn vị của độ tự cảm là Henry (H)
Độ tự cảm của ống dây hình trụ có chiều dài khá lớn so với đường kính tiết diện:
L =
Trong đó:
L: Độ tự cảm của ống dây (H)
N: Số vòng dây (vòng).
l: Chiều dài ống dây (m).
S: Tiết diện ống dây (m2)
Chú ý: Ống dây này còn được gọi là cuộn cảm.
Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt: L = với $\mu $: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt.
2. Hiện tượng tự cảm
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.
Đối với mạch điện một chiều: Hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng và ngắt mạch.
Đối với mạch xoay chiều: Hiện tượng tự cảm luôn xảy ra.
Hiện tượng tự cảm cũng tuân theo các định luật của hiện tượng cảm ứng điện từ.
II. Suất điện động tự cảm
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch khi xảy ra hiện tượng tự cảm được gọi là suất điện động tự cảm.
Biểu thức:
Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
Chú ý: Năng lượng từ trường của cuộn cảm: Năng lượng tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua:
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Kiến thức thú vị
Câu 1: Trang 157 sgk vật lí 11
Trong những trường hợp nào có hiện tượng tự cảm?
Câu 2: Trang 157 sgk vật lí 11
Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, độ tự cảm của một mạch kín.
Câu 4: Trang 157 sgk vật lí 11
Chọn câu đúng.
Một ống dây có độ tự cảm L; ống dây thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm đi một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dai như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứu hai là
A. L
B. 2L
C.
D. 4L
Câu 5: Trang 157 sgk vật lí 11
Phát biểu nào dưới đây là sai?
Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi
A. dòng điện tăng mạnh
B. Dòng điện giảm mạnh
C. dòng điện có giá trị lớn
D. dòng điện biến thiên nhanh
Câu 6: Trang 157 sgk vật lí 11
Tính độ tự cảm của một ống dây hình trụ có chiều dài 0,5 m gồm 1 000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20 cm.
Câu 7: Trang 157 sgk vật lí 11
Suất điện động tự cảm 0,75 V xuất hiện trong một cuộn cảm có L = 25 mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị ia xuống 0 trong 0,01s. Tính ia.
Câu 8: Trang 157 sgk vật lí 11
Trong mạch điện hình 25.5, cuộn cảm L có điện trở bằng 0. Dòng điện qua L bằng 1,2 A; độ tự cảm L = 0,2 H. Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R.
Câu 3: Trang 157 sgk vật lí 11
Độ lớn của suất điện động tự cảm phụ thuộc vào những đại lượng nào?
Xem thêm bài viết khác
- So sánh lực điện và lực từ.
- Giải bài 27 vật lí 11: Phản xạ toàn phần
- Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các thí nghiệm dưới đây (Hình 23.9).
- Hiệu điện thế giữa anot và catot của một súng electron là 2500 V, tính tốc độ của electron mà súng phát ra. Cho biết khối lượng của electron là 9,1.10-31 kg.
- Giải bài 12 vật lí 11: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 2)
- Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện có cường độ 1 A chạy qua dây dẫn trong một giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là 6 V.
- Vì sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng electron chạy từ anot đến catot.
- Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực nào thực hiện? Viết công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua
- Điện dung của tụ điện là gì?
- Công của nguồn điện có mối liên hệ gì với điện năng tiêu thụ trong mạch điện kín? Viết công thức tính công và công suất điện.
- Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10-3 kg/mol . Khối lượng riêng của đồng là 8,9.103 kg/m3. Biết rằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp 1 êlectron dẫn
- Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng?