Loigiaihay.com 2024

Đã cập nhật bản mới với lời giải dễ hiểu và giải thêm nhiều sách

Xem chi tiết

Bài 24.10* trang 61 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 11

Bình chọn:
3.3 trên 4 phiếu

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật = 0,010 T/s . Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 mm2 và có điện trở suất 1,75.10-8 Ω.m. Xác định : a) Năng lượng của một tụ điện có điện dung 10μF khi nối tụ điện này với hai đầu của ống dây dẫn . b) Công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu

Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật   \({{\Delta B} \over {\Delta t}}\) = 0,010 T/s . Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 mm2 và có điện trở suất 1,75.10-8 Ω.m. Xác định :

a) Năng lượng của một tụ điện có điện dung 10μF khi nối tụ điện này với hai đầu của ống dây dẫn .

b) Công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này.

Trả lời:

Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn :

\(\left| {{e_c}} \right| = N\left| {{{\Delta \Phi } \over {\Delta t}}} \right| = {{N\left| {\Delta B} \right|S} \over {\Delta t}}\)

Thay \(S = {{\pi {d^2}} \over 4} = {{3,14.{{(10)}^2}} \over 4} = 78,5c{m^2};{{\Delta B} \over {\Delta t}} = 0,010T/s\) ta tìm được:

|ec|=1000.0,010.78,5.10-4 = 78,5.10-3V

a) Khi nối tụ điện với hai đầu của ống dây dẫn, thì không có dòng điện chạy qua ống dây dẫn (i = 0), nên giữa hai cực tụ điện có hiệu điện thế u = ec. Do đó, năng lượng của tụ điện tính theo công thức :

\({\rm{W}} = {{C{u^2}} \over 2} = {{Ce_c^2} \over 2} = {{{{10.10}^{ - 6}}.{{({{78,5.10}^{ - 3}})}^2}} \over 2} = {3,08.10^{ - 8}}J\)

b) Các vòng của ống dây dẫn có độ dài tổng cộng l = Nπd, nên ống dây dẫn này có điện trở : \(R = \rho {\ell \over {{S_0}}} = \rho {{N\pi d} \over {{S_0}}}\). Khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn, thì dòng điên trong ống dây dẫn có cường độ i = ec/R

Do đó, công suất toả nhiệt trên ống dây dẫn tính theo công thức :

 \(P = \left| {{e_c}} \right|{i_c} = {{e_c^2} \over R} = {{e_c^2{S_0}} \over {\rho N\pi d}}\)

Thay số:  

\(P = {{{{({{78,5.10}^{ - 3}})}^2}{{.0,40.10}^{ - 6}}} \over {{{1,75.10}^{ - 8}}{{.1000.3,14.10.10}^{ - 2}}}} = {4,48.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)

Sachbaitap.com

Bài tiếp theo

Xem lời giải SGK - Vật lí 11 - Xem ngay

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Bài viết liên quan