Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây Công thức Vật lí 11

Bạn đang xem bài viết Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây Công thức Vật lí 11 tại thcshuynhphuoc-np.edu.vn bạn có thể truy cập nhanh thông tin cần thiết tại phần mục lục bài viết phía dưới.

Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây là một công thức quan trọng trong lĩnh vực Vật lí 11. Độ tự cảm là một đại lượng đặc biệt quan trọng trong mô tả các hiện tượng từ trường và điện từ. Nó liên quan đến khả năng tạo được từ trường từ một cuộn dây khi điện thông qua nó.

Công thức này được xây dựng dựa trên công thức tổng quát của độ tự cảm L của một cuộn dây với số lẻ ôm. Nó có dạng:

L = (μ₀ * N² * A) / l

Với L là độ tự cảm của cuộn dây, N là số vòng của cuộn dây, A là diện tích mặt phẳng được bao phủ bởi cuộn dây và l là chiều dài của cuộn dây.

Công thức này cho phép tính toán độ tự cảm của một cuộn dây dựa trên các thông số vật lý của nó và mô tả mức độ tạo ra từ trường từ cuộn dây khi điện thông qua nó.

Độ tự cảm của cuộn dây là một yếu tố quan trọng trong việc xác định hiệu suất của mạch điện từ và cũng có ảnh hưởng đáng kể đến các hiện tượng từ trường như tạo ra từ trường magnet và tương tác với các dòng điện trong mạch.

Với công thức tính độ tự cảm của cuộn dây, các nhà nghiên cứu và kỹ sư có thể hiểu rõ hơn về tương tác giữa từ trường và cuộn dây, từ đó xây dựng và áp dụng các ứng dụng vật lý và công nghệ liên quan đến điện từ trong đời sống hàng ngày.

Độ tự cảm – L thực sự là thước đo của cuộn cảm cảm ứng đối với sự thay đổi của dòng điện chạy qua mạch và giá trị của nó ở Henries càng lớn, tốc độ thay đổi dòng điện càng thấp. Vậy công thức tính độ tự cảm của cuộn dây là gì? Hãy cùng thcshuynhphuoc-np.edu.vn theo dõi bài viết dưới đây.

Khám Phá Thêm: Văn mẫu lớp 7: Đoạn văn ngắn trình bày suy nghĩ về sự giàu đẹp của tiếng Việt (5 mẫu) Những bài văn mẫu lớp 7

Trong bài viết hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn khái niệm, công thức tính và ví dụ minh họa kèm theo một số dạng bài tập có đáp án kèm theo. Thông qua tài liệu công thức tính độ tự cảm các bạn có thêm nhiều tư liệu học tập, nhanh chóng nắm được kiến thức để giải bài tập Vật lí. Vậy sau đây là toàn bộ nội dung kiến thức về độ tự cảm, mời các bạn tải tại đây.

Mục Lục Bài Viết

1. Độ tự cảm của ống dây là gì?

Một mạch kín (C), trong đó có đòng điện cường độ i. Dòng điện i gây ra một từ trường, từ trường này gây ra một từ thông Φ qua (C) được gọi là từ thông riêng của mạch.

Từ thông riêng của một mạch kín có dòng điện chạy qua:

Φ = Li

Trong đó, L là một hệ số, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín (C) gọi là độ tự cảm của (C).

2. Công thức độ tự cảm của ống dây

Độ tự cảm của một ống dây:

$mathrm{L}=4 pi 10^{-7} frac{mathrm{N}^{2}}{l} mathrm{~S} .$

Trong đó:

+ L là hệ số tự cảm của ống dây;

+ N là số vòng dây;

+ l là chiều dài ống dây, có đơn vị mét (N);

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

Đơn vị của độ tự cảm là henri (H)

$1H= frac{1Wb}{1A}$

3. Mở rộng

Có thể suy ra công thức N, l, S từ công thức tính hệ số tự cảm như sau:

$begin{aligned} mathrm{L}=4 pi 10^{-7} frac{mathrm{N}^{2}}{l} mathrm{~S}=>mathrm{S}=frac{4 pi cdot 10^{-7} mathrm{~N}^{2}}{mathrm{~L} cdot l} \ =& l=frac{4 pi cdot 10^{-7} cdot mathrm{N}^{2} cdot mathrm{S}}{mathrm{L}} \ Rightarrow & mathrm{N}=sqrt{frac{mathrm{L} l}{4 pi cdot 10^{-7} cdot mathrm{S}}} end{aligned}$

Khi đặt vào trong ống dây một vật liệu sắt từ có độ từ thẩm μ thì độ tự cảm có công thức :

$mathrm{L}=4 pi 10^{-7} mu frac{mathrm{N}^{2}}{l} mathrm{~S} .$

Gọi $n=frac{N}{l}$ là số vòng dây trên mỗi đơn vị chiều dài ống dây, và V = S.l là thể tích của ống dây, hệ số tự cảm có thể được tính bởi công thức

Khám Phá Thêm: Tiếng Anh 7 Unit 7: Communication Soạn Anh 7 trang 76, 77 sách Kết nối tri thức với cuộc sống

$mathrm{L}=4 pi 10^{-7} frac{mathrm{N}^{2}}{l} mathrm{~S}=4 pi 10^{-7} frac{mathrm{N}^{2}}{l^{2}} cdot mathrm{S} cdot l=4 pi 10^{-7} cdot mathrm{n}^{2} cdot mathrm{V}$

4. Bài tập độ tự cảm của ống dây

Bài 1: Cho ống dây hình trụ có chiều dài l = 0,5m có 1000vòng, đường kính mỗi vòng dây là 20 cm. Tính độ tự cảm của ống dây.

Bài 2: Một ống dây dài 40 (cm) có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10 (cm ² ). Tính độ tự cảm của ống dây.

Bài 3

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) Tử thời điểm t = 0,05s về sau.

Gợi ý đáp án

n = 2000 = 2.103 vòng/m

V = 500cm3 = 5.10-4 m3

Hệ số tự cảm của ống dây:

$L = 4pi {.10^{ - 7}}{n^2}V = 4pi {.10^{ - 7}}{left( {{{2.10}^3}} right)^2}.left( {{{5.10}^{ - 4}}} right)$

$L = 2,{512.10^{ - 3}}left( H right)$

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

a) Từ t1 = 0 đến t2= 0,05 (s): $Delta t = 0,05left( s right)$

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

b) Từ thời điểm t = 0,05 về sau: thì $Delta I = 0 Rightarrow {e_{tc}} = 0$

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về công thức tính độ tự cảm của cuộn dây trong môn Vật lí 11. Độ tự cảm là một thuộc tính quan trọng trong điện và từ trường, và nó đo lường mức độ tương tác giữa dòng điện chảy qua một cuộn dây và từ trường mà dòng điện này tạo ra.

Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây được biểu diễn bằng công thức L = (μ₀N²A)/l. Trong đó, L là độ tự cảm của cuộn dây (đơn vị Henry – H), N là số vòng cuộn dây, A là diện tích quers của cuộn dây (đơn vị m²) và l là độ dài của cuộn dây (đơn vị mét). μ₀ là hằng số tỉ lệ từ trường trong không khí và có giá trị là 4π × 10⁻⁷ H/m.

Đến từng thành phần trong công thức, ta nhận thấy rằng độ tự cảm của cuộn dây phụ thuộc vào số vòng cuộn dây, diện tích quers và độ dài của cuộn dây. Khi tăng số vòng cuộn dây, đồng thời tăng diện tích quers, độ tự cảm của cuộn dây cũng tăng. Tuy nhiên, khi tăng độ dài của cuộn dây, độ tự cảm sẽ giảm.

Khám Phá Thêm: Tập làm văn lớp 5: Đoạn văn nói lên suy nghĩ của em về việc bảo vệ môi trường Dàn ý & 29 đoạn văn về bảo vệ môi trường lớp 5

Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây cho phép chúng ta dễ dàng tính toán giá trị độ tự cảm một cách chính xác và nhanh chóng. Nó rất hữu ích trong việc hiểu về các hiện tượng từ trường và áp dụng vào các ứng dụng thực tế như điện tử và điện động.

Tuy nhiên, để áp dụng công thức này, chúng ta cần biết đúng các thông số liên quan đến cuộn dây như số vòng, diện tích quers và độ dài. Đồng thời, công thức chỉ được áp dụng cho việc tính toán độ tự cảm của cuộn dây ở không khí, không áp dụng cho môi trường có độ dẫn điện cao.

Tóm lại, công thức tính độ tự cảm của cuộn dây là một công cụ hữu ích để hiểu về hiện tượng từ trường và áp dụng trong các ứng dụng vật lý. Tuy nhiên, việc áp dụng công thức cần cẩn thận trong việc xác định các thông số đúng của cuộn dây và không áp dụng được trong môi trường có độ dẫn điện cao.

Cảm ơn bạn đã xem bài viết Công thức tính độ tự cảm của cuộn dây Công thức Vật lí 11 tại thcshuynhphuoc-np.edu.vn bạn có thể bình luận, xem thêm các bài viết liên quan ở phía dưới và mong rằng sẽ giúp ích cho bạn những thông tin thú vị.

Từ Khoá Liên Quan:

1. Độ tự cảm
2. Cuộn dây
3. Công thức tính độ tự cảm
4. Công thức vật lí 11
5. Tự cảm
6. Tính độ tự cảm của cuộn dây
7. Điện từ học
8. Đường dây điện
9. Cuộn xoắn
10. Hướng xoắn
11. Số vòng cuộn
12. Đường kính cuộn dây
13. Đơn vị độ tự cảm
14. Luật Ampere
15. Hằng số tự cảm

1. Độ tự cảm của ống dây là gì?

2. Công thức độ tự cảm của ống dây

3. Mở rộng

4. Bài tập độ tự cảm của ống dây

Bài Viết Liên Quan