Một số thắc mắc vào đề thi ĐH-CĐ sẽ thực hiện kiến thức và kỹ năng tự thông- suất năng lượng điện rượu cồn chuyển phiên chiều. Bài viết ko hồ hết giới thiệu kim chỉ nan ngoài ra trình diễn lời giải một vài câu hỏi trong đề thi ĐH các năm.

Bạn đang xem: Công thức tính từ thông qua khung dây


TỪ THÔNG VÀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU

1. Cách tạo thành suất điện cồn xoay chiều:

Cho size dây dẫn phẳng tất cả N vòng ,diện tích S con quay đông đảo với vận tốc w, xung quanh trục vuông góc cùng với cùng với những đường mức độ từ bỏ của một sóng ngắn từ trường đều phải có cảm ứng trường đoản cú .Theo định mức sử dụng cảm ứngnăng lượng điện từ bỏ,trong khung dây xuất hiện một suất năng lượng điện đụng đổi khác theo định điều khoản dạng cosin cùng với thời hạn Hotline tắt là suất năng lượng điện đụng luân phiên chiều:

 

*

2.Từ thông gởi qua size dây :

-Từ thông gửi qua size dây dẫn tất cả N vòng dây gồm diện tích S S quay vào sóng ngắn từ trường đa số (vecB).Giả sử trên t=0 thì : ((vecn,vecB)=varphi)

 - Biểu thức tự thông của khung: (Phi =NBScosomega t=Phi _0.cosomega t)

 - Từ trải qua size dây cực đại (Phi _0=NBS); ω là tần số góc bằng tốc độ xoay của size (rad/s)

 Đơn vị : + Φ : Vêbe(Wb);

+ S: Là diện tích S một vòng dây (S:m2);

+ N: Số vòng dây của khung

+ (vecB) : Véc tơ cảm ứng trường đoản cú của từ trường sóng ngắn đa số .B:Tesla(T) ( (vecB) vuông góc với trục tảo ∆)

+ ω: Vận tốc góc không thay đổi của size dây

( Chọn gốc thời gian t=0 lúc ( ((vecn,vecB)=0^0))

 -Chu kì với tần số của khung :(T=frac2pi omega ;f=frac1T)

3. Suất điện cồn luân phiên chiều:

- Biểu thức của suất điện đụng chạm màn hình tức thời:

(e=frac-Delta Phi Delta t=-Phi "=omega NBS.sinomega)(t=E_ocos(omega t-fracpi 2))  

 (e=E_ocos(omega t+ varphi _0)) Đặt (E_0=NBomega S) :Suất năng lượng điện hễ cực lớn

 (varphi _0=varphi -fracpi 2)

Đơn vị :e,E0 (V)

VÍ DỤ MẪU:

lấy một ví dụ 1: (CĐ 2009) Một size dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật gồm 500 vòng dây, diện tích S từng vòng 54 cm2. Khung dây con quay những xung quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong sóng ngắn từ trường đều có vectơ chạm màn hình tự vuông góc cùng với trục cù với bao gồm độ Khủng 0,2 T. Từ thông cực lớn qua size dây là


A. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb . C. 0,81 Wb. D. 0,54 Wb.

Phân tích cùng giải đáp giải

Từ thông cực lớn qua khung dây là: (Phi _0=NBS=500.0,2.54.10^-4=0,54Wb) .

Chọn D

lấy ví dụ 2: (CĐ 2010) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích S mỗi vòng là 2trăng tròn cmét vuông. Khung con quay hầu như cùng với tốc độ 50 vòng/giây xung quanh một trục đối xứng nằm trong khía cạnh phẳng của size dây, vào một sóng ngắn từ trường đều sở hữu véc tơ chạm màn hình trường đoản cú (vecB) vuông góc cùng với trục tảo với gồm độ béo (fracsqrt25pi T). Suất điện rượu cồn cực đại vào form dây bằng

A. 110(sqrt2)V. B. 220(sqrt2)V. C. 110 V. D. 220 V.

Phân tích cùng gợi ý giải

Tần số góc: (omega =50.2pi =100pi (rad/s)).

Suất điện đụng cực đại trong size dây bằng:

(E_0=omega NBS=100pi .500.fracsqrt25pi .220.10^-4=220sqrt2V)

Chọn B

lấy một ví dụ 3: (ĐH 2013) Một size dây dẫn phẳng, dẹt, hình chữ nhật bao gồm diện tích S 60 cm2, con quay số đông xung quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung) trong sóng ngắn đều phải sở hữu vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục cù với bao gồm độ phệ 0,4 T. Từ thông cực to qua size dây là


A. 2,4.10-3 Wb. B. 1,2.10-3Wb. C. 4,8.10-3Wb. D. 0,6.10-3Wb.

Phân tích cùng chỉ dẫn giải

Ta có:(Phi =Phi _0cos(omega t+varphi )=BScos(omega t+varphi )) .

Từ thông cực lớn qua form dây là: (Phi _0=BS=0,4.60.10^-4=2,4.10^-3Wb).

Chọn A

ví dụ như 4: (ĐH 2009)

Từ thông qua một vòng dây dẫn là (Phi =frac2.10^-2pi cos(100pi t+fracpi 4)(Wb)) . Biểu thức của suất điện cồn chạm màn hình xuất hiện trong vòng dây này là

A. (e=-2sin(100pi t+fracpi 4)(V)) B.(e=2sin(100pi t+fracpi 4)(V))

C.(e=-2sin100pi t(V)) D.(e=2pi sin100pi t(V))

Phân tích với gợi ý giải

Suất điện động chạm màn hình mở ra trong khoảng dây:

(e=-fracdPhi dt=100pi .frac2.10^-2pi sin(100pi t+fracpi 4)=2sin(100pi t+fracpi 4))

 Chọn B

Ví dụ 5: (ĐH 2011) Một size dây dẫn phẳng cù hồ hết với vận tốc góc ω quanh một trục cố định và thắt chặt phía trong phương diện phẳng form dây, trong một từ trường sóng ngắn đều sở hữu vectơ chạm màn hình tự vuông góc cùng với trục quay của form. Suất năng lượng điện hễ chạm màn hình vào form có biểu thức e = E0cos(ωt + π/2 ). Tại thời gian t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây phù hợp với vectơ cảm ứng xuất phát từ một góc bằng


A. 1500. B. 900. C. 450. D. 1800.

Phân tích với giải đáp giải

Ta có:(e=E_0sin(omega t+Phi )=E_0cos(omega t+Phi -fracpi 2)) .

So sánh cùng với biểu thức đề bài: (e=E_0cos(omega t+fracpi 2 )Rightarrow varphi -fracpi 2=fracpi 2Rightarrow varphi =pi)

Chọn D 

ví dụ như 6: Một khung dây dẫn hình chữ nhật, tảo số đông xung quanh trục đi qua trung điểm của hai cạnh đối lập của form, trong một sóng ngắn đều phải sở hữu véctơ cảm ứng từ bỏ (vecB) vuông góc cùng với trục tảo của form. Suất năng lượng điện động cảm ứng lộ diện vào khung dây đạt quý hiếm cực to Khi mặt khung

A. vuông góc với (vecB). B. tạo ra với (vecB) một góc 450

C. tuy vậy song với (vecB). D. tạo nên cùng với (vecB) một góc 600

Phân tích với chỉ dẫn giải

*

Suất điện động chạm màn hình vào khung: (e=E_0sin(vecB;vecn)Rightarrow e=E_0Rightarrow vecB;vecn=fracpi 2)


Vì núm Lúc e max thì mặt phẳng khung tuy nhiên song cùng với chạm màn hình tự.

chọn C

Ví dụ 7: Một khung dây dẫn cù phần lớn quanh trục xx’ với tốc độ 150 vòng/phút ít, trong một sóng ngắn từ trường đều phải có véctơ cảm ứng trường đoản cú vuông góc với trục xoay xx’ của khung. Tại thời điểmnhư thế nào kia trường đoản cú thông gửi vào khung dây là 0,4Wb thì suất năng lượng điện hễ cảm ứng mở ra trong size dây bởi 47V. Từ thông cực lớn gửi vào size dây bằng

A. 0,4Wb. B. 0,4πWb. C. 0,5Wb. D. 0,5πWb.

Phân tích cùng khuyên bảo giải

Tần số góc xê dịch của khung:

 

*

ví dụ như 8: Một vòng dây có diện tích S S=100cm2 cùng năng lượng điện trsống R=0,45Ω , tảo gần như cùng với tốc độ góc ω=100 rad/s vào một từ trường đều có chạm màn hình từ bỏ B=0,1T bao bọc một trục nằm trong mặt phẳng vòng dây cùng vuông góc cùng với các đường sức từ. Nhiệt lượng tỏa ra trong tầm dây lúc nó tảo được 1000 vòng là:

A. 1,39J. B. 7J. C. 0,7J. D. 0,35J.

Phân tích với giải đáp giải

Suất năng lượng điện rượu cồn rất đại: (E_0=omega NBS=0,1V) .


Dòng năng lượng điện chạy xe trên vòng dây (I=fracE_0sqrt2R)

Nhiệt lượng lan ra (Q=I^2Rt=(fracE_0^22R).t)

Thời gian xoay được 1000 vòng: (t=20pi s ;Q=0,7J)

Chọn C

Ví dụ 9: (Trích đề thi thử siêng Vĩnh Phúc lần 2 năm 2014)

Một cuộn dây dẫn dẹt, tảo đông đảo xung quanh một trục thắt chặt và cố định trong sóng ngắn đều sở hữu phương thơm vuông góc với trục quay. Suất điện động chạm màn hình xuất hiện vào cuộn dây có giá trị cực to là E0. Tại thời gian suất năng lượng điện rượu cồn tức thời bởi e = E0/2 cùng đang tăng thì véc tơ pháp tuyến (vecn) hợp với véc tơ (vecB) một góc bằng

A. 1500. B. 1200. C. 300 D. 600.

*

bài toán thù giải nkhô nóng hơn với

vòng tròn lượng giác.

Suất điện rượu cồn trễ trộn 900 đối với tự thông bắt buộc nhì đại

 lượng này được màn biểu diễn trong khoảng tròn như hình mẫu vẽ.

Từ hình mẫu vẽ ta thấy: (omega t+varphi =fracpi 6)

Chọn C

*

BÀI TẬP VẬN DỤNG:

Câu 1:(CĐ 2013) Một vòng dây dẫn phẳng bao gồm diện tích 100 cm2, quay các quanh một trục đối xứng (nằm trong mặt phẳng của vòng dây), vào sóng ngắn từ trường đều phải sở hữu vectơ cảm ứng từ bỏ vuông góc cùng với trục tảo. Biết tự thông cực to qua vòng dây là 0,004Wb . Độ Khủng của chạm màn hình tự là:


A. 0,2T B. 0,6T C. 0,8T D. 0,4T

Hướng dẫn giải

Từ thông cực lớn qua vòng dây:

(Phi _0=BSRightarrow B=fracPhi _0S=frac0,004100.10^-4=0,4T)

Chọn D

Câu 2: (trích đề thi thử chăm Đại Học Vinc lần 3 năm 2014)Một form dây dẫn kín đáo hình chữ nhật có thể tảo hồ hết quanh trục trải qua trung điểm nhì cạnh đối lập, vào một từ trường đều có cảm ừng trường đoản cú (vecB) vuông góc với trục quay. Suất năng lượng điện rượu cồn chuyển phiên chiều lộ diện vào form có mức giá trị cực lớn khi phương diện khung

A. tuy nhiên tuy vậy cùng với (vecB) B. vuông góc cùng với (vecB)

C. chế tạo cùng với (vecB) một góc 450. D. tạo ra với (vecB) một góc 600.

Hướng dẫn giải

 (e=-Phi ;=E_0sin(omega t+varphi )Rightarrow e=E_0Leftrightarrow omega t+varphi =fracpi 2Rightarrow vecn// vecB)

Chọn A

Câu 3: (CĐ 2011) Một size dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích S 0,025 mét vuông, tất cả 200 vòng dây quay đầy đủ với vận tốc 20 vòng/s quanh một trục thắt chặt và cố định trong một từ trường sóng ngắn hầu như. Biết trục xoay là trục đối xứng phía trong mặt phẳng size với vuông góc cùng với pmùi hương của từ trường. Suất năng lượng điện đụng hiệu dụng mở ra trong size gồm độ to bằng 222 V. Cảm ứng trường đoản cú tất cả độ phệ bằng


A. 0,45 T. B. 0,60 T. C. 0,50 T. D. 0,40 T.

Hướng dẫn giải

Tần số góc:(omega =trăng tròn.2pi =40pi (rad/s)).

Suất năng lượng điện hễ cực lớn trong form dây bằng:

(E_0=omega NBSRightarrow B=fracE_0omega NS=fracEsqrt2omega NS=frac220sqrt240pi .200.0,025=0,5T)

Chọn C

Câu 4: Một form dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật gồm 500 vòng dây, diện tích S mỗi vòng là 2đôi mươi cm2. Khung xoay phần nhiều cùng với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng phía trong mặt phẳng của khung dây, trong một sóng ngắn đều phải có véc tơ chạm màn hình từ (vecB) vuông góc cùng với trục tảo cùng bao gồm độ béo B. Để mang lại suất điện động hiệu dụng có quý giá là E = 220V thì cảm ứng từ B có độ lớn là

A. (fracsqrt3pi ). B. (fracsqrt25pi )T. C. (fracsqrt2pi ) T D. (fracsqrt55pi ).

Hướng dẫn giải

Tần số con quay của size là (f=50fracvonggiay=50HzRightarrow omega =100pi (rad/s))


Suất điện động của máy phát điện luân phiên chiều một pha:

 (E=fracNBSomega sqrt2Rightarrow B=fracEsqrt2NSomega =frac220sqrt2500.2đôi mươi.10^-4.100pi =fracsqrt25pi (T))

Chọn B 

Câu 5: Một khung dây dẫn phẳng con quay hầu như với vận tốc góc w xung quanh một trục thắt chặt và cố định phía trong phương diện phẳng size dây, trong một sóng ngắn từ trường đều sở hữu vectơ chạm màn hình từ vuông góc với trục con quay của size. Suất điện hễ cảm ứng vào form có biểu thức e =(E_0cos(omega t)) . Biểu thức của từ thông gửi qua khung dây là

A. (Phi =fracE_0omega cos(omega t-fracpi 2)). B. (Phi =omega E_0cos(omega t-fracpi 2)).

Xem thêm: Top 4 Mẫu Kệ Chữ A Có Nhạc Giá Rẻ Sơ Sinh & Trẻ Nhỏ, Kệ A Có Nhạc Giá Tốt Tháng 9, 2021

C.(Phi =omega E_0cos(omega t+fracpi 2)) . D. (Phi =fracE_0omega cos(omega t+fracpi 2)).

Hướng dẫn giải

Ta biết rằng, suất điện động chạm màn hình trong size đủng đỉnh trộn rộng tự thông cảm ứng gửi qua khung là (fracpi 2) chính vì như vậy ta có: (varphi _Phi =varphi _e+fracpi 2=8+fracpi 2=fracpi 2)


 (Rightarrow Phi =Phi _0cos(omega t+fracpi 2)(Wb)=fracE_0omega cos(omega t+fracpi 2)(Wb))

Chọn D

Tải về

Luyện Những bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay