Cách giải các bài tập liên quan đến suất điện động tự cảm hay nhất

Lê Tài Tháng Một 12, 2022

Bài viết sau đây, HocThatGioi xin được giới thiệu cho các bạn về cách giải các bài tập liên quan đến suất điện động cảm ứng, cùng với đó sẽ có một số bài tập tổng hợp có lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo. Nếu các bạn chưa coi qua phần lý thuyết về suất điện động cảm ứng thì có thể xem lại tại bài Lý thuyết suất điện động cảm ứng nhé!

1. Cách giải bài tập liên quan đến suất điện động cảm ứng

Đối với dạng bài liên quan đến suất điện động cảm ứng thì cũng như các dạng bài tập khác thì yêu cầu các bạn phải nắm rõ các công thức liên quan đến suất điện động cảm ứng. Sau đây, HocThatGioi sẽ trình bày đến các bạn 3 công thức quan trọng nhất trong dạng bài suất điện động cảm ứng.

Hệ số tự cảm của ống dây:

Hệ số tự cảm:

L=4\pi .10^{-7}\frac{N^2}{l}S

Trong đó:

L

: hệ số tự cảm (H)

N

: số vòng dây

l

: chiều dài cuộn dây (m)

S

: tiết diện (

m^2

)

Từ thông tự cảm qua ống dây có dòng điện i chay qua:

Từ thông tự cảm qua ống dây:

\Phi =Li

Trong đó:

\Phi

: Từ thông qua cuộn cảm (Wb)

L

: hệ số tự cảm (H)

i

: cường độ dòng điện chạy qua dây (A)

Suất điện động tự cảm:

Suất điện động tự cảm

e_{tc}=-L\frac{\Delta i}{\Delta t}

Trong đó:

e_{tc}

: suất điện động tự cảm (V)

L

: hệ số tự cảm (H)

\frac{\Delta i}{\Delta t}

: tốc độ biến thiên cường độ dòng điện (A/s)

2. Bài tập minh họa về suất điện động cảm ứng

Để áp dụng và làm quen được các công thức trên thì các bạn cần phải bắt tay vào làm bài tập để nhớ được công thức lâu hơn. Sau đây là các bài tập được HocThatGioi tổng hợp và có các lời giải chi tiết đi kèm để các bạn cùng tham khảo.

Câu 1: Tính độ tự cảm của một ống dây hình trụ có chiều dài là 0,5 m gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính là 20 cm .

Hướng dẫn giải:
Theo đề ta có

l=0,5 m

N= 1000 vòng
R= 0,1 m
Diện tích là:

S= 0,1^2.\pi

Áp dụng công thức hệ số tự cảm qua ống dây ta có:

L=4\pi .10^{-7}\frac{N^2}{l}S=4\pi .10^{-7}.\frac{100^2}{0,5}.0,1^2\pi = 8.10^{-4} (H)

Câu 2: Một cuộn cảm có dộ tự cảm 0,2 (H). Trong khoảng thời gian 0,05s dòng điện trong cuộn cảm có cường độ giảm đều từ 2A xuống 0 thì suất điện động tự cảm xuất hiện trong cuộn cảm có độ lớn là ?

Hướng dẫn giải:
Theo đề ta có
Hệ số tự cảm: L= 0,2 (H)

\Delta i= 0-2=-2 A

\Delta t= 0,05s

Áp dụng công thức suất điện động tự cảm:

e_{cu}=-L\frac{\Delta i}{\Delta t}=-0,2\frac{-2}{0,05}= 8 (V)

Câu 3: Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,5 H, trong đó dòng điện tăng đều với tốc độ 200 A/s thì suất điện động tự cảm là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:
Theo đề ta có:
Hệ số tự cảm: L= 0,5 (H)
Tốc độ biến thiên cường độ dòng điện là:

\frac{\Delta i}{\Delta t}= 200 A/s

Áp dụng công thức suất điện động tự cảm:

e_{tc}=-L\frac{\Delta i}{\Delta t}=-0,5.200= -100 (V)

Câu 4: Một dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo công thức i=0,4(5-t), i tính bằng A, t tính bằng s. Nếu ống dây có hệ số tự cảm L=0,005 (H) thì suất điện động tự cảm trong đó là ?

Hướng dẫn giải:
Áp dụng công thức suất điện động tự cảm:

e_{tc}=-L\frac{\Delta i}{\Delta t}=-0,005.\frac{-0,4.\Delta t}{\Delta t}= 2.10^{-3} (V)

Câu 5: Dòng điện chạy qua một ống dây không có lõi sắt biến đổi đều theo thời gian. Trong thời gian 0,01 s cường độ dòng điện tăng từ 1 – 2A, suất điện động tự cảm trog ống dây có độ lớn là 20 V. Hệ số tự cảm của ống dây là ?

Hướng dẫn giải:

\Delta t= 0,01 s

\Delta i=2-1=1 A

e_tc= 20 V

Sử dụng công thức suất điện động tự cảm:

e_{tc}=L.\frac{\Delta i}{\Delta t}

\rightarrow L=\frac{e_{tc}.\Delta t}{\Delta i}= 0,2 (H)

Câu 6: Suất điện động tự cảm 0,75 V xuất hiện trong một cuộn cảm có L= 25mL, tại đó cường độ dòng giảm từ

i

xuống 0 trong 0,01s. Tính i bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:
Ta có:

e_{tc}=L.\frac{\left | \Delta i \right |}{\Delta t}

\Leftrightarrow e_{tc}=L.\frac{\left | 0-i \right |}{\Delta t}\rightarrow i= 0,3 (A)

Câu 7: Một ống dây dài l= 30 cm gồm N= 1000 vòng, đường kính mỗi vòng là d= 8cm có dòng điện với cường độ i=2 A đi qua. Tính từ thông qua mỗi vòng dây ?

Hướng dẫn giải:
Theo đề ta có:
Hệ số cuộn cảm:

L=4\pi .10^{-7}.\frac{N^2}{l}S= 4\pi .10^{-7}.\frac{1000^2}{0,3}\pi .(\frac{0,08}{2})^2= 0,021 (H)

Từ thông qua N vòng dây:

\Phi =Li=0,021.2= 0,042 (Wb)

Vậy từ thông qua một cuộn dây là:

\Phi ‘=\frac{\Phi }{N}=\frac{0,042}{1000}= 4,2.10^{-5} (Wb)

Như vậy, bài viết về cách giải bài tập liên quan đến Suất điện động cảm ứng của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hi vọng sẽ giúp các hiểu hơn về cách giải các bài tập liên quan đến suất điện cảm ứng. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển nhé. Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt!