Bài 25: Tự cảm

Bài 1 (trang 157 SGK Vật Lý 11): 

Trong những trường hợp nào có hiện tượng tự cảm?

Lời giải:

Khi trong mạch điện có cường độ dòng điện biến thiên thì trong mạch sẽ có hiện tượng tự cảm :

– Trong mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng mạch hay mở mạch.

– Trong mạch điện xoay chiều, luôn xảy ra hiện tượng tự cảm.

Bài 2 (trang 157 SGK Vật Lý 11): 

Phát biểu định nghiã từ thông riêng, độ tự cảm của một mạch kín.

Lời giải:

– Một mạch kín (C) có dòng điện i. Dòng điện i gây ra một từ trường, từ trương này gây ra một từ thông Φ qua (C) gọi là từ thông riêng của mạch. Φ = Li.

– Độ tự cảm L của một mạch kín là một đại lượng chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín.

– Một ống dây điện chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây, có cường độ i,chạy qua, độ tự cảm của ống dây:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

– Độ tự cảm của ống dây có nõi sắt:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

μ : độ từ thẩm , đặc trưng cho từ tính của nõi sắt.

Bài 3 (trang 157 SGK Vật Lý 11):

 Độ lớn của suất điện động tự cảm phụ thuộc vào những đại lượng nào?

Lời giải:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Độ lớn của suất điện động tự cảm phụ thuộc vào độ tự cảm của ống dây (L) và tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua ống dây Δi/Δt.

Bài 4 (trang 157 SGK Vật Lý 11):

 Chọn câu đúng

Một ống dây có độ tự cảm L, ống dây thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là:

A. L.

B. 2L.

C. L/2.

D. 4L.

Lời giải:

Ta có độ tự cảm trong ống dây thứ nhất :

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Độ tự cảm của ống dây thứ hai:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp án: B

 

Bài 5 (trang 157 SGK Vật Lý 11): 

Phát biều nào dưới đây là sai?

Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi.

A.dòng điện tăng nhanh.

B.dòng điện giảm nhanh.

C.dòng điện có giá trị lớn.

D.dòng điện biến thiên nhanh.

Lời giải:

Vì suất điện động tự cảm phụ thuộc vào tốc độ biến thiên cường độ dòng điện, mà không phụ thuộc vào giá trị độ lớn của cường độ dòng điện.

Đáp án: C

 

Bài 6 (trang 157 SGK Vật Lý 11): 

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

Lời giải:

Độ tự cảm của ống dây:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11Đáp án: L=0,08 (H)

Bài 7 (trang 157 SGK Vật Lý 11): 

Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có L=25mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị ia xuống 0 trong 0,01s. Tính ia

Lời giải:

Ta có độ lớn suất điện động tự cảm trong cuộn dây.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Đáp án: ia=0,3A

Bài 8 (trang 11 SGK Vật Lý 11):

 Trong mạch điện hình 25.1, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Dòng điện qua L bằng 1,2A; độ tự cảm L=0,2H. Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R.

Lời giải:

Khi dòng điện qua cuộn cảm, trong cuộn cảm tích lũy năng lượng

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Khi chuyển khóa K từ vị trí a sang vị trí b thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm, xảy ra hiện tượng tự cảm. Năng lượng từ trường trong ống dây,chuyển sang cho điện trở R dưới dạng nhiệt năng, làm điện trở nóng lên.

Nhiệt lượng tỏa ra trên R: Q=W=0,114J

Đáp án: Q=0,114 (J)