Hôm nay, chúng ta sẽ xét một loại hiện tượng cảm ứng điện từ đặc biệt, được gọi là hiện tượng tự cảm. Đó là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch kín khi có dòng điện biến thiên theo thời gian.
Để hiểu rõ hơn về hiện tượng này, mời các em cùng theo dõi nội dung Bài 25: Tự cảm nhằm ôn tập tự luyện và khắc sâu thêm kiến thức cho bản thân nhé.
Từ thông riêng của một mạch kín có dòng điện chạy qua: \(\Phi = Li\)
Độ tự cảm của một ống dây:
\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.\mu .\frac{{{N^2}}}{l}.S\)
Đơn vị của độ tự cảm là henri (H)
\(1H = \frac{{1{W_b}}}{{1A}}\)
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
a) Ví dụ 1
Khi đóng khóa K, đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên từ từ.
Giải thích: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây và đèn 2 tăng lên đột ngột, khi đó trong ống dây xuất hiện suất điện động tự cảm có tác dụng cản trở sự tăng của dòng điện qua L. Do đó dòng điện qua L và đèn 2 tăng lên từ từ.
b) Ví dụ 2
Khi đột ngột ngắt khóa K, ta thấy đèn sáng bừng lên trước khi tắt.
Giải thích: Khi ngắt K, dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều với iL ban đầu, dòng điện này chạy qua đèn và vì K ngắt đột ngột nên cường độ dòng cảm ứng khá lớn, làm cho đèn sáng bừng lên trước khi tắt
Suất điện động cảm ứng trong mạch xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.
Biểu thức suất điện động tự cảm:
\({e_{tc}} = - {\rm{ }}L\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)
Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
\({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2}.\)
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều.
Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp.
Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào:
A. cường độ dòng điện qua mạch.
B. điện trở của mạch.
C. chiều dài của dây dẫn.
D. tiết diện dây dẫn.
Chọn đáp án A
Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào cường độ dòng điện qua mạch.
Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với:
A. điện trở của mạch.
B. từ thông cực đại qua mạch.
C. từ thông cực tiểu qua mạch.
D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
Chọn đáp án D
Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
Tính độ tự cảm của mỗi ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm có 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm
Áp dụng công thức tính độ tự cảm của một ống dây:
\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.\mu .\frac{{{N^2}}}{l}.S\)
⇒\(L = 4\pi 10^{-7} .\frac{10^{6}}{0,5} (\pi . 0,01) = 0,079H\)
Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2. Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.
Ta có:
\(l = 50cm = 0,5m;S = 10c{m^2} = {10^{ - 3}}{m^2}\)
Áp dụng công thức tính độ tự cảm:
\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}.S = {2.5.10^{ - 3}}(H)\)
Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có L=25mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị \({i_a}\) xuống 0 trong 0.01s. Tính \({i_a}\)
Ta có:
\(L = 25mH = {25.10^{ - 3}}H\)
\(\begin{array}{l}
\left| {{e_{tc}}} \right| = L.\left| {\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}} \right| = L.\left| {\frac{{0 - {i_a}}}{{\Delta t}}} \right| = L.\frac{{{i_a}}}{{\Delta t}}\\
\Rightarrow {i_a} = \frac{{\left| {{e_{tc}}} \right|.\Delta t}}{L} = 0,3(A)
\end{array}\)
Qua bài giảng Tự cảm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa từ thông riêng và viết được công thức độ tự cảm của ống dây hình trụ.
Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch điện.
Viết được công thức tính suất điện động tự cảm.
Nêu được bản chất và viết được công thức tính năng lượng của ống dây tự cảm.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 25 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Phát biểu nào dưới đây là sai: Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:
Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2. Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.
Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có L=25mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị \({i_a}\) xuống 0 trong 0.01s. Tính \({i_a}\)
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 25để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 157 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 199 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 199 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 199 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 25.1 trang 63 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.2 trang 64 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.3 trang 64 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.4 trang 64 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.5 trang 64 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.6 trang 65 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.7 trang 65 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.8 trang 65 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.9* trang 65 SBT Vật lý 11
Bài tập 25.10* trang 66 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Phát biểu nào dưới đây là sai: Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:
Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2. Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.
Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có L=25mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị \({i_a}\) xuống 0 trong 0.01s. Tính \({i_a}\)
Tính độ tự cảm của mỗi ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm có 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm
Một ống dây có độ tự cảm L; ống dây có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là:
Một ống dây hình trụ có độ tự cảm L. Nếu giảm số vòng dây trên một mét chiều dài đi hai lần thì độ tự cảm L’ của ống dây là:
Một ống dây có chiều dài 1,5m, gồm 2000 vòng dây, ống dây có đường kính là 40cm. Cho dòng điện chạy qua ống dây, dòng điện tăng 0 đến 5A trong thời gian 1s. Độ tự cảm của ống dây và độ lớn suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây là
Một ống dây có độ tự cảm L = 0,2 H. Trong một giây dòng điện giảm đều từ 5 A xuống 0. Độ lớn suất điện động tự cảm của ống dây là :
Một ống dây có độ từ cảm L=0,1H. nếu cho dòng điện qua ống dây biến thiên đều với tốc độ 200 A/s thì trong ống dây xuất hiện suất điện động tự cảm bằng
Một ống dây hình trụ có độ tự cảm L. Nếu cắt ngang ống dây thành hai phần giống hệt nhau thì độ tự cảm của mỗi phần là
Trong những trường hợp nào có hiên tượng tự cảm?
Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, độ tự cảm của một mạch kín.
Độ lớn của suất điện động tự cảm phụ thuộc các đại lượng nào?
Chọn câu đúng:
Một ống dây có độ tự cảm L; ống dây có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là:
A. \(L\)
B. \(2L\)
C.
D. \(4L\)
Phát biểu nào dưới đây là sai?
Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:
A. Dòng điện tăng nhanh
B. Dòng điện giảm nhanh
C. Dòng điện có giá trị không đổi
D. Dòng điện biến thiên nhanh.
Tính độ tự cảm của mỗi ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm có 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm
Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có \(L = 25mH\); tại đó cường độ dòng điện giảm từ \(i_a\) giá trị xuống 0 trong 0,01s. Tính \(i_a\)
Trong mạch điện hình 25.5, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Dòng điện qua L bằng 1,2A; độ tự cảm L = 0,2 H. Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R.
Chọn phương án đúng
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 từ 0s đến 1s là e1, từ 1s đến 3s là e2.
Ta có:
A. e1=e2
B. e1=2e2
C. e1=3e2
D. \({e_1} = \frac{1}{2}{e_2}\)
Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2. Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.
Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Ống có thể tích 500cm3. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như đồ thị trên 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.
Câu nào dưới đây nói về hiện tượng tự cảm là không đúng ?
A. Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch chứa cuộn cảm khi có sự biến thiên của dòng điện trong mạch đó.
B. Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch chứa cuộn cảm khi đóng mạch hoặc ngắt mạch đột ngột.
C. Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch chứa cuộn cảm có dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian chạy qua mạch đó.
D. Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch chứa cuộn cảm có dòng điện không đổi theo thời gian chạy qua mạch đó.
Câu nào dưới đây nói về suất điện động tự cảm là không đúng?
A. Là suất điện động xuất hiện trong mạch chứa cuộn cảm khi đóng mạch hoặc ngắt mạch đột ngột.
B. Là suất điện động xuất hiện trong mạch chứa cuộn cảm, có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch đó.
C. Là suất điện động sinh ra dòng điện không đổi trong mạch kín, có chiều tuân theo định luật Len – xơ.
D. Là suất điện động xuất hiện trong mạch chứa cuộn cảmkhi có dòng điện xoay chiều chạy qua.
Câu nào dưới đây nói về hệ số tự cảm của ống dây điện là không đúng?
A. Là một hệ số - gọi là độ tự cảm, đặc trưng cho mức độ tự cảm của mạch điện, chỉ phụ thuộc cấu tạo và kích thước của mạch điện.
B. Là một hệ số xác định mối quan hệ tỉ lệ giữa suất điện động tự cảm trong mạch và tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện chạy trong mạch đó.
C. Là một hệ số tính theo công thức \(L = \frac{i}{{\rm{\Phi }}}\) và đo bằng đơn vị Henry (H).
D. Là một hệ số đặc trưng cho mức độ tự cảm của ống dây điện dài hình trụ, tính theo công thức \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{{{N^2}}}{\ell }S\) với N là số vòng dây, llà độ dài và S là diện tích tiết diện của ống dây.
Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,10 H. Xác định suất điện động tự cảm trong cuộn cảm này khi cường độ dòng điện trong nó biến thiên đều 200 A/s.
A. 10V B. 20V
C. 0,10kV D. 2,0kV
Khi dòng điện trong cuộn cảm giảm từ 16 A đến 0 A trong thời gian 10 ms, thì suất điện động tự cảm trong cuộn cảm có giá trị trung bình là 64 V. Xác định độ tự cảm của cuộn cảm này.
A. 32 mH. B. 40 mH.
C. 250 mH. D. 4,0 H.
Xác định năng lượng từ trường tích luỹ trong cuộn cảm có độ tự cảm 2,0 mH khi có dòng điện cường độ 10 A chạy trong cuộn cảm.
A. 50.10-3J B. 100 mJ.
C. 1,0 J. D. 0,10 kJ.
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.
Một ống dây đồng hình trụ dài 25 cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có điện trở 0,20 Ω. Dây đồng có tiết diện 1,0 mm2 và điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m. Xác định :
a) Số vòng dây đồng và độ tự cảm của ống dây đồng.
b) Từ thông qua mỗi vòng dây đồng và năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện cường độ 2,5 A chạy trong ống dây đồng.
Một cuộn dây dẫn có độ tự cảm 3,0 H được nối với nguồn điện có suất điện động 6,0 V và điện trở trong rất nhỏ không đáng kể. Sau khoảng thời gian bao lâu tính từ lúc nối cuộn dây dẫn với nguồn điện, cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây dẫn đến giá trị 5,0 A. Giả sử cường độ dòng điện tăng đều theo thời gian
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
a) Cảm ứng từ B trong vòng dây (lõi là không khí)
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:
+ Từ thông tự cảm qua ống dây:
(B→ vuông góc với mỗi mặt của vòng dây)
+ Độ tự cảm:
b) Nếu ống dây có độ từ thẩm μ:
+ Cảm ứng từ B trong ống dây:
Câu trả lời của bạn
c) Áp dụng:
Câu trả lời của bạn
Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: E + etc = (R + r)i
Vì r = 0 nên ta có
E−LΔiΔt=Ri
Từ đó suy ra tốc độ biến thiên cường độ dòng điện trong mạch:
a) Khi i = I0= 0:
ΔiΔt=EL=9050.10−3=1,8.103A/s
b) Khi i = I= 2A:
ΔiΔt=E−RIL=90−20.2,050.10−3=1,0.103A/s
một vòng dây phẳng có diện tích 80cm^2 đặt trong từ trường đều B = 0,3.10^-3T véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Đột ngột véc tơ cảm ứng từ đổi hướng. Trong 10^-3s trong thời gian đó suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:
A. 4,8.10-2 V
B. 0,48 V
C.4,8.10-3 V
D. 0,24 V
Câu trả lời của bạn
một mét khối không gian có từ trường đều B = 0,1 T thì có năng lượng:
A. 0,04J
B. 0,004J
C. 400J
D. 4000J
Câu trả lời của bạn
một vòng dây diện tích S đặt trong từ trường có cảm ứng từ B mặt phẳng khung dây hợp với đường sức từ góc α. Góc α bằng bao nhiêu thì từ thông qua vòng dây có giá trị Φ = BS/√2:
A. 180° B. 60° C. 90° D. 45°
Câu trả lời của bạn
cosa=1/√2 ===> a= 45
Help!!!!!!
Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có \(L = 25mH\); tại đó cường độ dòng điện giảm từ ia giá trị xuống 0 trong 0,01s. Tính ia
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(e_{{tc}} = - L.\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}\Rightarrow \frac{i_{a}}{0,01}=\frac{0,75}{25.10^{-3}}\)
\(\Rightarrow i_a = 0,3A\)
một mét khối không gian có từ trường đều B = 0,1 T thì có năng lượng:
A. 0,04J
B. 0,004J
C. 400J
D. 4000J
Câu trả lời của bạn
Tính hệ số tự cảm như nào đây ạ, biết ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm2. Cho biết thêm ống dây có 1000 vòng dây.
Câu trả lời của bạn
bài này là yêu cầu tính L là hệ số tự cảm
Ta có:
\(l = 50cm = 0,5m;S = 10c{m^2} = {10^{ - 3}}{m^2}\)
Áp dụng công thức tính độ tự cảm:
\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}.S = {2.5.10^{ - 3}}(H)\)
Giúp em bài này đc ko ạ
Đề bài như sau :
Tính độ tự cảm của mỗi ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm có 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức tính độ tự cảm của một ống dây:
\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.\mu .\frac{{{N^2}}}{l}.S\)
⇒\(L = 4\pi 10^{-7} .\frac{10^{6}}{0,5} (\pi . 0,01) = 0,079H\) nhé
Xin chào mn ạ !!!!
Giúp e bài này vs, thanks nhiều
Một ống dây có độ tự cảm L; ống dây có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là bao nhiêu
Câu trả lời của bạn
Hi, Bài này sử dụng công thức \(L = 4 \pi 10^{-7} iS.\frac{N^{2}}{l}\).
Khi N tăng gấp đôi, s giảm một nửa thì l tăng gấp đôi. \(L' = 2L\)
Ở thời điểm nào thì cầu dao phóng tia lửa điện: khi đóng mạch điện hay ngắt mạch điện? Nếu mắc song song với cầu dao một tụ điện thì sự phóng tia lửa điện không có nữa. Giải thích hiện tượng?
Câu trả lời của bạn
Khi chuông điện làm việc làm cho mạch điện bị đóng và ngắt nhanh. Do khi đóng mạch xuất hiện suất điện động tự cảm ngược chiều xuất điện động của máy phát và do sau đó ngắt mạch nhanh, dây tóc bóng đèn không kịp nóng sáng lên được. Suất điện động tự cảm phát sinh khi ngắt mạch liên tục có giá tị lớn đủ giữ cho đèn nêông cháy sáng.
một vòng dây diện tích S đặt trong từ trường có cảm ứng từ B mặt phẳng khung dây hợp với đường sức từ góc α. Góc α bằng bao nhiêu thì từ thông qua vòng dây có giá trị Φ = BS/√2:
A. 180° B. 60° C. 90° D. 45°
Câu trả lời của bạn
một vòng dây phẳng có diện tích 80cm^2 đặt trong từ trường đều B = 0,3.10^-3T véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Đột ngột véc tơ cảm ứng từ đổi hướng. Trong 10-3s trong thời gian đó suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:
A. 4,8.10-2 V
B. 0,48 V
C.4,8.10-3 V
D. 0,24 V
Câu trả lời của bạn
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *