Hiện Tượng Tự Cảm Là Gì? Công Thức Và Bài Tập Tự Cảm - Vật Lý 11

1. Từ thông riêng biệt của mạch kín

Cho một mạch kín (C), nhập ê đem loại năng lượng điện chạy quá với độ mạnh i. Dòng năng lượng điện đem độ mạnh i tạo nên một kể từ ngôi trường và kể từ ngôi trường đó lại tạo nên một kể từ thông Φ trải qua (C) được gọi là kể từ thông riêng biệt của mạch.

Bạn đang xem: Hiện Tượng Tự Cảm Là Gì? Công Thức Và Bài Tập Tự Cảm - Vật Lý 11

Ta đem kể từ thông riêng biệt của một mạch kín đem loại năng lượng điện chạy qua loa được xem như sau:

                                             Φ = Li

Trong ê tao đem, L là một trong những thông số và thông số này chỉ tùy theo cấu trúc, độ dài rộng của mạch kín (C) phía trên được gọi là chừng tự động cảm của (C).

2. Hiện tượng tự động cảm là gì? Công thức tự động cảm

2.1. Định nghĩa hiện tượng lạ tự động cảm

Hiện tượng tự động cảm là hiện tượng lạ tuy nhiên chạm màn hình năng lượng điện kể từ nhập một mạch năng lượng điện tiếp tục bởi chính vì sự chuyển đổi của loại năng lượng điện nhập mạch ê tạo nên.

2.2. Một số ví dụ về hiện tượng lạ tự động cảm

- Thí nghiệm 1: Khóa K₁ đóng góp, K₂ đóng góp, K₃ phanh. Khi đóng góp khóa K, đèn 2 tức thì sáng sủa lên còn đèn 1 thì lại sáng sủa lên lờ đờ rộng lớn đèn 2.

* Giải mến thí nghiệm: Khi tổ chức đóng góp khóa K, loại năng lượng điện qua loa ống thừng tăng thêm một cơ hội đột ngột trong vòng thời hạn vô nằm trong ngắn ngủi (cường chừng loại năng lượng điện tăng kể từ 0 - I) tạo nên kể từ ngôi trường qua loa ống thừng này tăng thêm => kể từ trải qua cuộn thừng tăng lên

Trong khoảng chừng thời hạn tuy nhiên kể từ thông trải qua cuộn thừng biến đổi thiên sinh rời khỏi một loại năng lượng điện chạm màn hình theo đuổi ấn định luật Len-xơ, loại năng lượng điện chạm màn hình này còn có chiều ngăn chặn sự tăng của kể từ thông => Làm hạn chế độ mạnh loại năng lượng điện chạy qua loa đèn 1, tạo nên đèn 1 sáng sủa lờ đờ rộng lớn đèn 2.

 - Thí nghiệm 2: Khóa K₁ đóng góp, khóa K₃ đóng góp, khóa K₂ phanh. Khi ngắt khóa K, đèn 3 đang được tắt đột ngột sáng sủa vụt lên rồi tắt chuồn tức thì.

*Giải thích: Khi ngắt loại năng lượng điện khóa K, loại năng lượng điện đột ngột tụt giảm khá nhanh trong vòng thời hạn rất rất ngắn ngủi (cường chừng kể từ I - 0) => Làm kể từ ngôi trường qua loa cuộn thừng L hạn chế => kể từ thông chạy qua loa cuộn thừng L biến đổi thiên hạn chế.

Từ thông chạy qua loa cuộn thừng L biến đổi thiên hạn chế => sinh rời khỏi loại năng lượng điện chạm màn hình chạy qua loa cuộn thừng và đem chiều ngăn chặn sự hạn chế => loại năng lượng điện chạm màn hình này trải qua đèn 3 và khiến cho đèn 3 sáng sủa vụt lên. Sau khoảng chừng thời hạn ngắt mạch thì không hề sự biến đổi thiên kể từ thông nữa => loại năng lượng điện chạm màn hình bị tổn thất chuồn => đèn 3 vụt tắt nhanh

2.3. Hệ số tự động cảm là gì? 

L được gọi là một trong những thông số tự động cảm của mạch kín C, thông số này chỉ tùy theo cấu trúc và độ dài rộng của mạch kín C hoặc thường hay gọi là chừng tự động cảm của C.

Tham khảo tức thì tư liệu tổ hợp con kiến loại và cách thức giải từng dạng bài xích tập dượt nhập đề ganh đua Lý THPT độc quyền của VUIHOC 

3. Suất năng lượng điện động tự động cảm

3.1. Suất năng lượng điện động tự động cảm và công thức tính Hệ số tự động cảm

Định nghĩa suất năng lượng điện động tự động cảm: Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện nay nhập mạch Lúc đem hiện tượng lạ tự động cảm xẩy ra được gọi là suất năng lượng điện động tự động cảm.
 

Công thức tính:

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

Chú thích:

• etc: suất năng lượng điện động tự động cảm (đv: V)

• L: thông số tự động cảm của cuộn thừng (H)

• Δi: chừng biến đổi thiên của độ mạnh loại năng lượng điện (A)

• Δt: thời hạn tuy nhiên độ mạnh loại năng lượng điện biến đổi thiên (s)

• Δi/Δt: vận tốc biến đổi thiên của độ mạnh loại năng lượng điện (A/s)

Theo như công thức bên trên, suất năng lượng điện động này sẽ có được kích cỡ tỷ trọng thuận với vận tốc biến đổi thiên của độ mạnh loại năng lượng điện i nhập mạch theo đuổi thời hạn.

Độ tự động cảm của một ống thừng được xem như sau:

                            $L = 410^{-7}\frac{N^{2}}{l}S$

Trong đó:

+ L: là thông số tự động cảm của ống dây;

+ N: số vòng dây;

+ l: chiều lâu năm ống thừng (đv: m);

+ S là diện tích S của thiết diện ống thừng, đem đơn vị chức năng mét vuông (m²).

Đơn vị chừng tự động cảm là Henry (H) được xem như sau: $1H = \frac{1Wb}{1A}$

3.2. Năng lượng kể từ ngôi trường của ống thừng tự động cảm

Năng lượng kể từ ngôi trường của ống thừng tự động cảm là loại tích điện tuy nhiên và được thu thập nhập ống thừng tự động cảm Lúc đem loại năng lượng điện trải qua.

Công thức tính:

                     $W = \frac{1}{2}LI^{2}= 10^{-7}\frac{N^{2}}{l}S.I^{2}$

Chú thích:

W: Năng lượng kể từ ngôi trường (J)

L: Độ tự động cảm (H)

I: Cường chừng loại năng lượng điện (A)

4. Ứng dụng của hiện tượng lạ tự động cảm nhập thực tế

Hiện tượng tự động cảm đem vô cùng với rất nhiều phần mềm nhập cuộc sống đời thường, giống như những mạch năng lượng điện xoay chiều.

Cuộn cảm là một trong những phần tử cần thiết trong số mạch năng lượng điện xoay chiều, mạch xấp xỉ và máy biến đổi áp,...

5. Các dạng bài xích tập dượt về hiện tượng lạ tự động cảm và cơ hội giải

Dưới đấy là một trong những dạng bài xích tập dượt về hiện tượng lạ tự động cảm nhằm những em hoàn toàn có thể hiểu sơ cỗ về cách thức thực hiện bài xích tập dượt về phần này

Bài 1: Cho một ống thừng hình trụ đem chiều lâu năm l = 0,5 m, ống thừng này còn có 1000 vòng, 2 lần bán kính từng vòng thừng là đôi mươi centimet. Hãy tính chừng tự động cảm của ống thừng bên trên.

Bài giải:

Ta đem nửa đường kính vòng thừng r = đôi mươi : 2 = 10 centimet = 0,1m.

Độ tự động cảm của ống dây:

Đáp án: 0,079 H

Bài 2: Cho một ống thừng đem chiều lâu năm 40 (cm), ống thừng này còn có toàn bộ 800 vòng thừng. Diện tích theo đuổi thiết diện ngang của ống thừng này là 10 (cm²). Hãy tính chừng tự động cảm của ống thừng bên trên.

Xem thêm: Hình avatar buồn, phụ nữ khóc đầy cảm xúc

Bài giải:

Độ tự động cảm của ống dây:

Đáp án: 0,02 H

Bài 3: Một ống thừng đem chiều lâu năm là 40 centimet, ống thừng này còn có toàn bộ là 800 vòng thừng, diện tích S theo đuổi thiết diện ngang của ống thừng vày 10 cm². Ống thừng này và được nối với 1 mối cung cấp năng lượng điện đem độ mạnh tăng dần dần kể từ 0 → 4A.

a) Độ tự động cảm của ống thừng ?

b) Nếu như suất năng lượng điện động tự động cảm của ống thừng này còn có kích cỡ là một trong,2 V, thì nên xác lập thời hạn tuy nhiên loại năng lượng điện này biến đổi thiên.

Bài giải:

a) Độ tự động cảm của ống dây:

b) Suất năng lượng điện động tự động cảm sinh rời khỏi bởi đem sự biến đổi thiên của loại năng lượng điện nhập ống dây:

Bài 4: Một ống dây rất dài được quấn với tỷ lệ 2000 vòng/mét. Ống thừng hoàn toàn có thể tích 500 cm³. Ống thừng được vướng vào trong 1 mạch năng lượng điện. Sau Lúc được đóng góp công tắc nguồn thì loại năng lượng điện nhập ống thừng chuyển đổi theo đuổi thời hạn theo đuổi đồ vật thị bên dưới. Lúc đóng góp công tắc nguồn ứng với thời khắc bên trên t = 0. Hãy tính suất năng lượng điện động tự động cảm nhập ống dây:

a) Lúc sau khoản thời gian ngắt công tắc nguồn cho đến thời khắc t = 0,05 s.

b) Tính kể từ khi điểm t = 0,05 s về bên sau.

Bài giải:

Độ tự động cảm của ống dây:

L = 4π.10-7.n2.V = 4π.10-7.20002.500.10-6 = 2,51.10-3 (H)

a) Trong khoảng chừng thời hạn kể từ 0 cho tới 0,05 s loại năng lượng điện tăng kể từ i1 = 0 A cho tới i2 = 5 A

Suất năng lượng điện động tự động cảm của ống thừng nhập thời hạn này là:

b) Từ sau thời khắc t = 0,05 s loại năng lượng điện ko thay đổi nên Δi = 0

Bài 5: Một cuộn tự động cảm đem L = 50 mH nằm trong vướng tiếp nối đuôi nhau với 1 năng lượng điện trở R = đôi mươi Ω, được nối vào trong 1 mối cung cấp năng lượng điện mới mẻ đem suất năng lượng điện động là 90 V và đem năng lượng điện trở nhập ko đáng chú ý. Hãy xác lập được vận tốc biến đổi thiên của độ mạnh loại năng lượng điện I tại:

a) Thời điểm lúc đầu ứng với I = 0.

b) Thời điểm ứng với I = 2 A.

Bài giải:

Đăng ký tức thì sẽ được những thầy cô tư vấn và thiết kế quãng thời gian học tập tóm chắc chắn kiến thức và kỹ năng 10 - 11 ngay

6. Bài tập dượt trắc nghiệm về hiện tượng lạ tự động cảm

Ví dụ 1: Một ống thừng đem loại năng lượng điện 3 A chạy qua loa thì nó thu thập một tích điện kể từ ngôi trường là 10 mJ. Nếu xuất hiện nay một loại năng lượng điện 9A chạy qua loa thì ống phía trên ê thu thập một tích điện là
A. 30 mJ
B. 60 mJ
C. 90 mJ
D. 120 mJ

Ví dụ 2: Một loại năng lượng điện đem độ mạnh 10A chạy qua loa một ống thừng vẫn dẫn đến một tích điện phía bên trong ống thừng là 0,1 J. Hãy tính độ quý hiếm thông số tự động cảm của ống thừng trên:
A. 0,5.10^-3 H
B. 10^-3 H
C. 2.10^-3 H
D. 5.10^-3 H

Ví dụ 3: Cho 1 ống thừng đem thông số tự động cảm vày 0,02 H. Khi mang 1 loại năng lượng điện chạy qua loa, ống thừng đem tích điện là 0,25 J. Cường chừng loại năng lượng điện khi này còn có độ quý hiếm bằng:
A. 5A
B. 10A
C. 15A
D. 25A

Ví dụ 4: Một ống thừng đem thông số tự động cảm L = 0,01 H, đem loại năng lượng điện i = 5A chạy qua loa. Hãy tính tích điện kể từ ngôi trường nhập ống dây:
A. 0,025 J
B. 0,05 J
C. 0,125 J
D. 0,25 J

Ví dụ 5: Nếu dồn những vòng thừng bên trên một ống thừng sao mang lại chiều lâu năm của chính nó giảm xuống 50% thì thông số tự động cảm của ống thừng tiếp tục thay cho thay đổi như vậy nào?
A. Giảm chuồn nhì lần
B. Tăng lên nhì lần
C. Giảm chuồn tứ chuyến.
D. Tăng lên tứ lần

Ví dụ 6: Một thừng dẫn đem chiều lâu năm xác lập được cuốn bên trên ống dây rất dài l và thiết diện S thì đem thông số tự động cảm 0,2 mH. Nếu cuộn lượng thừng dẫn bên trên một ống đem nằm trong thiết diện tuy nhiên đem chiều lâu năm tăng thêm gấp rất nhiều lần thì thông số tự động cảm của ống thừng là
A. 0,05 mH
B. 0,1 mH
C. 0,4 mH
D. 0,8 mH

Ví dụ 7: Hệ số tự động cảm của ống thừng mang lại biết
A. Số vòng của ống thừng rộng lớn hoặc nhỏ.
B. Thể tích của ống thừng rộng lớn hoặc nhỏ.
C. Từ trải qua ống thừng rộng lớn hoặc nhỏ Lúc đem loại năng lượng điện chạy qua
D. Từ trường thọ rời khỏi rộng lớn hoặc nhỏ Lúc đem loại năng lượng điện chạy qua

Ví dụ 8: Một loại năng lượng điện chạy qua loa ống thừng hạn chế đều theo đuổi thời hạn từ một,2 A còn 0,4 A trong vòng thời hạn là 0,2 s. Ống thừng này còn có thông số tự động cảm vày 0,4 H. Hãy tính độ quý hiếm suất năng lượng điện động tự động cảm nhập ống thừng trên:
A. 0,8 V
B. 1,6 V
C. 2,4 V
D. 3,2 V

Ví dụ 9: Dòng năng lượng điện chạy qua loa ống thừng đem độ mạnh tăng theo đuổi thời hạn kể từ 0,2 A cho tới 1,8 A trong vòng thời hạn 0,02 s. Ống thừng này còn có thông số tự động cảm vày 2 H. Hãy tính độ quý hiếm suất năng lượng điện động tự động cảm nhập ống thừng có mức giá trị là
A. 10 V
B. 40 V
C. 80 V
D. 160 V

Ví dụ 10: Một cuộn thừng có tính tự động cảm L = 1,2H. Một loại năng lượng điện i chạy qua loa cuộn thừng hạn chế dần dần đều kể từ 2,4A còn 1,2A  và nhập thời hạn là 0,5 phút. Hãy tính suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện nay ở nhập cuộn thừng này trong vòng thời hạn loại năng lượng điện biến đổi thiên:
A. 38mV
B. 84mV
C. 48mV
D. 83mV

Trên đấy là toàn cỗ những kiến thức và kỹ năng cơ phiên bản và quan trọng về tự động cảm bao hàm lý thuyết, bài xích tập dượt và những cách thức giải bài xích tập dượt tự động cảm, ngoại giả còn hỗ trợ tăng những kiến thức và kỹ năng về kể từ thông và phần mềm tự động cảm. Đây là phần học tập kha khá cần thiết nhập đề ganh đua trung học phổ thông Quốc gia nên những bạn phải ôn tập dượt và tóm chắc chắn kiến thức và kỹ năng. Để ôn ganh đua đạt hiệu suất cao chất lượng, những em học viên truy vấn tức thì nhập trang web Vuihoc.vn nhằm hoàn toàn có thể được chỉ dẫn ĐK thông tin tài khoản hoặc tương tác thẳng qua loa trung tâm tương hỗ của VUIHOC sẽ được chỉ dẫn ôn tập dượt những môn Toán Lý Hoá Sinh Tiếng Anh trước kỳ ganh đua trung học phổ thông Quốc gia tiếp đây nhé!