Đề bài
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.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Sử dụng biểu thức tính độ tự cảm của ống dây dẫn: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.{\dfrac{N^2}{\ell }}S\)
+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng từ trường: \(W = \dfrac{Li^2}{2}\)
Lời giải chi tiết
a) Độ tự cảm của ống dây dẫn: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}.{\dfrac{N^2}{\ell }}S\)
Thay số ta tìm được: \(L = {4.3,14.10^{ - 7}}.\dfrac{1000^2}{20.10^{ - 2}}.100.10^{ - 4} = {6,28.10^{ - 2}}H\)
b) Độ lớn của suất điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây dẫn
\(\left| {{e_{tc}}} \right| = L|\dfrac{\Delta i}{\Delta t}| = 6,28.10^{ - 2}.{\dfrac{5,0 - 0}{0,10}} = 3,14V\)
c) Năng lượng từ trường tích lũy trong ống dây dẫn:
\(W = \dfrac{Li^2}{2} = 0,5{.6,28.10^{ - 2}}.{(5,0)^2} = 0,785J\)
