Một ống dây dẫn hình trụ dài gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 10 cm, được đặt trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B hướng song song với trục của ống dây và độ lớn của cảm ứng từ tăng đều theo thời gian với quy luật ∆ B/ ∆ t = 0,010 T/s . Cho biết dây dẫn có tiết diện 0,40 m m 2 và có điện trở suất 1,75. 10 - 8 Ω.m. Xác định : Công suất toả nhiệt trong ống dây dẫn khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn này.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn :
|ec|= 1000.0,010.78,5. 10 - 4 = 78,5. 10 - 4 V
Khi nối tụ điện với hai đầu của ống dây dẫn, thì không có dòng điện chạy qua ống dây dẫn (i = 0), nên giữa hai cực tụ điện có hiệu điện thế u = ec. Do đó, năng lượng của tụ điện tính theo công thức :
Từ thông qua ống dây dẫn gồm N vòng dây tính bằng Φ = NBS. Vì cảm ứng từ B tăng, nên từ thông Φ tăng theo sao cho : ∆ Φ = NS ∆ B.
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 :
Từ đó suy ra cường độ dòng điện cảm ứng chạy trong ống dây dẫn :
Áp dụng định luật Jun - Len-xơ, ta tính được công suất nhiệt toả ra trong ống dây dẫn :
P = R i c 2 = 16. 25 . 10 - 3 2 = 10mW
Mai dậy sớm xem bài tui làm nha :>
a/ \(\left|e_C\right|=N\left|\dfrac{\Delta\phi}{\Delta t}\right|=\dfrac{N\left|\Delta B\right|S}{\Delta t}=\dfrac{N\left|\Delta B\right|.\pi d^2}{4\Delta t}=\dfrac{1000.0,01.3,14.\left(10^{-2}\right)^2}{4}=...\left(V\right)\)
b/ \(W=\dfrac{1}{2}CU^2=\dfrac{1}{2}C.e_C^2=\dfrac{1}{2}.10^{-4}.e_C^2=...\left(J\right)\)
\(\Rightarrow Q=C.U=C.e_C=10^{-4}.e_C=...\left(C\right)\)
c/ \(l=N\pi d=1000.3,14.10^{-2}=...\left(m\right)\)
\(\Rightarrow R=\rho.\dfrac{l}{S}=1,75.10^{-8}.\dfrac{1000.3,14.10^{-2}}{0,4.10^{-6}}=...\left(\Omega\right)\)
\(i_C=\dfrac{e_C}{R}=...\left(A\right)\)
\(\Rightarrow P=e_C.i_C=...\left(W\right)\)
Góc giữa B → và pháp tuyến n → là α = ( n → , B → ) = 0 ° .
ϕ = N . B . S . cos ( n → , B → ) = 1000 . B . 100 . 10 - 4 . 1 = 10 B .
e C = ∆ ϕ ∆ t = Δ Φ Δ t = | Φ 2 − Φ 1 | Δ t = 10.8.10 − 2 − 10.0 0 , 02 = 40 ( V ) .
I = e C R = 40 16 = 2 , 5 ( A ) .
Công suất toả nhiệt của ống dây: P = I 2 . R = 2 , 5 2 . 16 = 100 ( W ) .
Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn :
|ec|= 1000.0,010.78,5. 10 - 4 = 78,5. 10 - 4 V
Các vòng của ống dây dẫn có độ dài tổng cộng l = N π d, nên ống dây dẫn này có điện trở :
Khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn, thì dòng điên trong ống dây dẫn có cường độ i = ec/R
Do đó, công suất toả nhiệt trên ống dây dẫn tính theo công thức :
Thay số