Giải Lý 11 SGK nâng cao Chương 5 Bài 41 Hiện tượng tự cảm

Chọn phương án đúng

Sự biến đổi của dòng điện trong một mạch điện theo thời gian được cho trên hình  41.4. Gọi suất điện động tự cảm trong khoảng thời gian từ 0s đến 1s là e1, từ 1s đến 3s là e2.

Ta có: 

A. e₁=e₂           B. e₁=2e₂         

C. e₁=3e₂         D. \({e_1} = \frac{1}{2}{e_2}\)

Hướng dẫn giải:

Suất điện động tự cảm t₁ = 0 đến t₂ = 1 (s) là

\(\,{e_1} =  - L\frac{{{\rm{\Delta }}i}}{{{\rm{\Delta }}t}} =  - L\frac{{1 - 2}}{1} = L\) (V)

Suất điện động tự cảm từ t₂ = 1 (s) đến t₃= 3 (s) là:

\({e_2} =  - L\frac{{{\rm{\Delta }}i}}{{{\rm{\Delta }}t}} =  - L\frac{{0 - 1}}{2} = \frac{L}{2}\)

Vậy e₁ = 2e₂

Chọn đáp án B.

Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10cm². Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.

Hướng dẫn giải:

• Thể tích của ống dây: \(V = S.l = 10.50 = 500\)

• Hệ số tự cảm của ống dây là:

\(\begin{array}{l} L = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V = 4\pi {.10^{ - 7}}{\left( {\frac{N}{l}} \right)^2}V\\ \Rightarrow L = 4\pi {.10^{ - 7}}{\left( {\frac{{1000}}{{0,5}}} \right)^2}{.500.10^{ - 6}}\\ \Rightarrow L = 0,{25.10^{ - 2}}\left( H \right)\\ \Leftrightarrow L = 2,5{\rm{ }}\left( {mH} \right) \end{array}\)

Một ống dây dài được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Ống có thể tích 500cm³. Ống dây được mắc vào một mạch điện. Sau khi đóng công tắc, dòng điện trong ống biến đổi theo thời gian như đồ thị trên hình 41.5. lúc đóng công tắc ứng với thời điểm t = 0. Tính suất điện động tự cảm trong ống.

a) Từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm t = 0,05s.

b) Từ thời điểm t = 0,05s về sau.   

Hướng dẫn giải:

n = 2000 = 2.10³ vòng/m

V = 500cm³ = 5.10^-4 m³

Hệ số tự cảm của ống dây:

\(\begin{array}{l} L = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V\\ = 4\pi {.10^{ - 7}}{\left( {{{2.10}^3}} \right)^2}.\left( {{{5.10}^{ - 4}}} \right)\\ \Rightarrow L = 2,{512.10^{ - 3}}\left( H \right) \end{array}\)

Suất điện động tự cảm \({e_{tc}} =  - L\frac{{{\rm{\Delta }}i}}{{{\rm{\Delta }}t}}\) (dấu trừ thể hiện định luật Len-xơ)

a) Từ t₁ = 0 đến t₂= 0,05 (s):  \({\rm{\Delta }}t = 0,05\left( s \right)\)

Ta có: \({e_{tc}} = 2,{512.10^{ - 3}}.\frac{{5 - 0}}{{0,05}} = 0,25\left( V \right)\)

b) Từ thời điểm t = 0,05 về sau thì ta thấy: Δi = 0

→ Suất điện động tự cảm trong ống là: \({e_{tc}} = 0\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 11 Chương 5 Bài 41 Hiện tượng tự cảm được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt!