Công thức tính suất điện động cảm ứng Công thức suất điện cảm ứng

Suất điện động cảm ứng là gì? Công suất tính suất điện động cảm ứng như thế nào? Là câu hỏi được rất nhiều bạn học sinh lớp 11 quan tâm.

Trong bài viết dưới đây Eballsviet.com giới thiệu đến các bạn toàn bộ kiến thức liên quan đến suất điện động cảm ứng như: suất điện động cảm ứng là gì, công thức tính và một số bài tập vận dụng kèm theo. Thông qua tài liệu này các bạn có thêm nhiều gợi ý tham khảo, củng cố kiến thức để nhanh chóng biết giải bài tập Vật lí 11. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng đón đọc.

1. Suất điện động cảm ứng là?

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

- Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

Ký hiệu của suất điện động là ℰ và đơn vị của khái niệm này là vôn (V).

1 V = 1 J/C

2. Công thức tính suất điện động cảm ứng

Suất điện động cảm ứng: \(e_{C}=-\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\)

Nếu chỉ xét về độ lớn của e_C thì: |e_C| = \(\left|\mathrm{e}_{\mathrm{C}}\right|=\left|\frac{\Delta \Phi}{\Delta \mathrm{t}}\right|\)

Trong đó:

+ e_c là suất điện động cảm ứng, có đơn vị Vôn (V);

+ ∆Φ = Φ₂ – Φ₁ là độ biến thiên từ thông, có đơn vị Vê be (Wb);

+ ∆t là khoảng thời gian từ thông biến thiên, có đơn vị giây (s).

Từ thông được xác định bởi công thức: Φ = NBScosa

Trong đó:

+ Φ là từ thông;

+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T);

+ S là diện tích mặt kín C, có đơn vị m²;

+ a là góc giữa pháp tuyến \(\overrightarrow{\text { nvà }} \overrightarrow{\mathrm{B}}\)

+ N là số vòng dây, nếu chỉ có 1 vòng dây thì N = 1, thì Φ = BScosa.

Dấu (-) trong biểu thức là để phù hợp với định luật Lenxo về chiều của dòng điện cảm ứng.

3. Mở rộng

Nếu từ thông qua khung dây biến thiên do sự biến thiên của cảm ứng từ B, ta còn có thể sử dụng công thức

\(\left|\mathrm{e}_{\mathrm{c}}\right|=\mathrm{N} \cdot \mathrm{S} \cdot \frac{|\Delta \mathrm{B}|}{\Delta \mathrm{t}} \cdot \cos \alpha\)

Trong đó:

+ e_c là suất điện động cảm ứng, có đơn vị Vôn (V);

+ ∆B = B₂ – B₁ là độ biến thiên cảm ứng từ, có đơn vị Testla (T);

+ N là số vòng dây;

+ S là tiết diện của vòng dây, có đơn vị mét vuông (m²).

+ ∆t là khoảng thời gian từ thông biến thiên, có đơn vị giây (s).

4. Bài tập suất điện động cảm ứng

Bài 1: Từ thông Φ qua một khung dây biến đổi, trong khoảng thời gian 0,1 (s) từ thông tăng từ 0,6 (Wb) đến 1,6 (Wb). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng bao nhiêu ? 

Bài 2: Một khung dây phẳng, diện tích 25 (cm ²) gồm 10 vòng dây, khung dây được đặt trong từ trường có cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung và có độ lớn tăng dần từ 0 đến 2,4.10 ^-3 (T) trong khoảng thời gian 0,4 (s). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong khoảng thời gian có từ trường biến thiên là bao nhiêu? 

Bài 3: Một khung dây phẵng diện tích 20 cm ² , gồm 10 vòng được đặt trong từ trường đều. Véc tơ cảm ứng từ làm thành với mặt phẵng khung dây góc 30° và có độ lớn bằng 2.10 ^-4 T. Người ta làm cho từ trường giảm đều đến 0 trong thời gian 0,01 s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian từ trường biến đổi. 

Bài 4: Một ống dây hình trụ dài gồm N = 1000 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây S = 100 cm ² . Ống dây có R = 16 Ω, hai đầu nối đoản mạch và được đặt trong từ trường đều: vectơ cảm ứng từ B → song song với trục của hình trụ và độ lớn tăng đều 0,04 T/s. Tính công suất tỏa nhiệt trong ống dây