Đề bài
Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 100 cm2. Ống dây có điện trở 16Ω, hai đầu dây nối đoản mạch và được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) hướng song song với trục của ống dây và có độ lớn tăng đều 4,0.10-2 T/s. Xác định công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn này.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây : \(\left| {{e_c}} \right| = |\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}|\)
+ Áp dụng định luật Jun - Len-xơ, ta tính được công suất nhiệt toả ra trong ống dây dẫn : \(P=Ri_c^2\)
Lời giải chi tiết
Từ thông qua ống dây dẫn gồm N vòng dây tính bằng \(\Phi = NBS\). Vì cảm ứng từ B tăng, nên từ thông \(\Phi \) tăng theo sao cho : \(Δ \Phi = NSΔB.\)
Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây, ta xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn :
\(\left| {{e_c}} \right| = |\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}| = N|\dfrac{\Delta B}{\Delta t}|S = {1000.4,0.10^{ - 2}}{.100.10^{ - 4}} = 0,40V\)
Từ đó suy ra cường độ dòng điện cảm ứng chạy trong ống dây dẫn :
\({i_c} =\dfrac{|e_c|}{R} = \dfrac{0,40}{16} = 25mA\)
Áp dụng định luật Jun - Len-xơ, ta tính được công suất nhiệt toả ra trong ống dây dẫn :
\(P=Ri_c^2=16.(25.10^{-3})^2=10mW\)
