04/11/2024


04/11/2024
04/11/2024
Câu trả lời chi tiết cho câu hỏi về hệ điện từ
1. Cấu tạo và tác dụng của từng thành phần:
Ống dây điện thẳng:
Cấu tạo: Một ống dây được quấn bằng nhiều vòng dây dẫn điện sát nhau quanh một lõi sắt non.
Tác dụng: Khi có dòng điện chạy qua ống dây, nó sẽ sinh ra từ trường đều bên trong lòng ống dây. Lõi sắt non có tác dụng làm tăng cường độ từ trường.
Cuộn dây ngoài:
Cấu tạo: Một cuộn dây có ít vòng dây hơn ống dây, bao quanh ống dây.
Tác dụng: Khi từ thông qua cuộn dây ngoài thay đổi (do sự biến thiên dòng điện trong ống dây), theo định luật Faraday, trong cuộn dây ngoài sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng.
2. Tương tác nội tại và ảnh hưởng của yếu tố ngoại:
Tương tác nội tại:
Từ trường do ống dây sinh ra sẽ cảm ứng từ thông qua cuộn dây ngoài.
Sự biến thiên của dòng điện trong ống dây dẫn đến sự biến thiên của từ thông qua cuộn dây ngoài, gây ra suất điện động cảm ứng.
Ảnh hưởng của yếu tố ngoại:
Thay đổi số vòng dây: Thay đổi số vòng dây của ống dây hoặc cuộn dây ngoài sẽ làm thay đổi độ lớn của suất điện động cảm ứng.
Thay đổi cường độ dòng điện: Thay đổi cường độ dòng điện trong ống dây sẽ làm thay đổi tốc độ biến thiên của từ thông, từ đó ảnh hưởng đến suất điện động cảm ứng.
Thay đổi tần số dòng điện: Thay đổi tần số dòng điện trong ống dây sẽ làm thay đổi tốc độ biến thiên của từ thông, ảnh hưởng đến suất điện động cảm ứng.
Thay đổi lõi sắt non: Lõi sắt non có tác dụng làm tăng từ thông, do đó khi thay đổi lõi sắt non sẽ ảnh hưởng đến suất điện động cảm ứng.
3. Nguyên tắc hoạt động:
Khi dòng điện trong ống dây biến thiên, từ trường do ống dây sinh ra cũng biến thiên theo. Sự biến thiên của từ trường này làm cho từ thông qua cuộn dây ngoài thay đổi. Theo định luật Faraday, khi từ thông qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Suất điện động cảm ứng này tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông và ngược hướng với chiều của sự biến thiên từ thông.
4. Tính suất điện động cảm ứng:
Từ thông qua một vòng dây của cuộn dây ngoài: Φ = B.S = μ₀.n.I.S Với:
μ₀: độ từ thẩm của không khí
n: số vòng dây trên một mét chiều dài của ống dây
I: cường độ dòng điện trong ống dây
S: diện tích mỗi vòng dây của cuộn dây ngoài
Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây ngoài: e = -N.dΦ/dt = -N.μ₀.n.S.dI/dt Với:
N: số vòng dây của cuộn dây ngoài
dI/dt: tốc độ biến thiên cường độ dòng điện trong ống dây
Thay số liệu vào công thức, ta tính được giá trị của suất điện động cảm ứng.
5. Chuyện gì xảy ra nếu đưa lõi sắt non ra khỏi lòng ống dây?
Khi đưa lõi sắt non ra khỏi lòng ống dây, độ từ thẩm của môi trường giảm đi, dẫn đến từ thông qua cuộn dây ngoài giảm. Theo định luật Lenz, suất điện động cảm ứng xuất hiện sẽ có chiều chống lại sự giảm từ thông này. Tuy nhiên, độ lớn của suất điện động cảm ứng sẽ giảm đi so với khi có lõi sắt non.
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
CÂU HỎI LIÊN QUAN
Top thành viên trả lời