Giải bài 24 vật lí 11: Suất điện động cảm ứng

Bám sát cấu trúc SGK vật lí 11, ConKec gửi đến các em bài tiếp theo, Bài 24: Suất điện động cảm ứng. Chúc các em học tập tốt

Nội dung bài viết gồm hai phần:

  • Lý thuyết
  • Hướng dẫn giải bài tập SGK

A. Lý thuyết

1. Định nghĩa suất điện động cảm ứng

Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

2. Định luật Fa-ra-đây

Xét biến thiên từ thông $\Delta \phi $ trong thời gian $\Delta t$ trong mạch kín (C) do sự dịch chuyển của mạch.

Công do lực từ tác dụng vào mạch: $\Delta A = i.\Delta \phi $ với i là cường động dòng điện cảm ứng.

Áp dụng định luật Len-xơ, công của ngoại lực sinh ra để gây ra biến thiên từ thông trong mạch là:

$\Delta A' =  - \Delta A = - i.\Delta \phi $ (*)

Công $\Delta A'$ chính là giá trị phần năng lượng bên ngoài cung cấp cho mạch:

$\Delta A' = e_{c}.i.\Delta t$ (**)

Trong đó: ec suất điện động cảm ứng (tương tự như điện năng do một nguồn điện sinh ra)

Từ (*) và (**), ta có, suất điện động cảm ứng là: $e_{c} = - \frac{\Delta \phi }{\Delta t}$

Định luật Fa-ra-đây: Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

3. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ

Dấu “-” trong công thức suất điện động cảm ứng để phù hợp với định luật Len-xơ.

  • Nếu $\phi $ tăng thì ec <0: Chiều của suất điện động cảm ứng ngược với chiều dòng điện trong mạch.
  • Nếu $\phi $ giảm thì ec > 0: Chiều của suất điện động cảm ứng là chiều của dòng điện trong mạch.

4. Chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ

Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hóa cơ năng thành điện năng.

B. Bài tập & Lời giải

Câu 1: Trang 152 sgk vật lí 11

Phát biểu các định nghĩa:

- Suất điện động cảm ứng;

- Tốc độ biến thiên từ thông.

Xem lời giải

Câu 2: Trang 152 sgk vật lí 11

Nêu ít nhất ba ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ?

Xem lời giải

Câu 3: Trang 152 sgk vật lí 11

Phát biểu nào dưới đây là đúng?

Khi một mạch kín phẳng, quay xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng chứa mạch trong một từ trường, thì suất điện động cảm ứng đối chiều một lần trong.

A. 1 vòng quay

B. 2 vòng quay

C. $\frac{1}{2}$ vòng quay

D. $\frac{1}{4}$ vòng quay

Xem lời giải

Câu 4: Trang 152 sgk vật lí 11

Một mạch kín hình vuông, cạnh 10 cm , đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng i = 2A và điện trở của mạch r = 5 $\Omega $.

Xem lời giải

Câu 5: Trang 152 sgk vật lí 11

Một khung dây dẫn hình vuông, cạnh a = 10cm, đặt cố định trong một từ trường đều có vec tơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ vuông góc với mặt khung. Trong  khoảng thời gian t = 0,05s, cho  độ lớn của $\overrightarrow{B}$ tăng đều từ 0 đến 0,5 T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.

Xem lời giải

Câu 6*: Trang 152 sgk vật lí 11

Một mạch kín tròn C bán kính R, đặt trong từ trường đều, trong đó vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ lúc đầu có hướng song song với mặt phẳng chứa C (Hình 24.4). Cho C quay đều xung quanh trục  $\Delta $ cố định đi qua tâm của C và nằm trong mặt phẳng chứa C ; tốc độ quay là không đổi.

Xác định suất điện động cảm ứng cực đại xuất hiện trong C.

Xem lời giải

Xem thêm các bài Vật lí 11, hay khác:

Để học tốt Vật lí 11, loạt bài giải bài tập Vật lí 11 đầy đủ kiến thức, lý thuyết và bài tập được biên soạn bám sát theo nội dung sách giáo khoa Lớp 11.

CHƯƠNG 1: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Xem Thêm

Lớp 11 | Để học tốt Lớp 11 | Giải bài tập Lớp 11

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.