Bài 25.8 trang 63 Sách bài tập (SBT) Vật lý 11 - ... DeHocTot.com

Bài 25.8 trang 63 Sách bài tập (SBT) Vật lý 11

Vật lý


Một ống dây đồng hình trụ dài 25 cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có điện trở 0,20 Ω. Dây đồng có tiết diện 1,0 mm2 và điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m. Xác định :

a) Số vòng dây đồng và độ tự cảm của ống dây đồng.

b) Từ thông qua mỗi vòng dây đồng và năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện cường độ 2,5 A chạy trong ống dây đồng.

Trả lời:

a) Đường kính d của dây đồng có tiết diện S0 = 1,0 mm2 :

\({S_0} = {{\pi {d^2}} \over 4} \Rightarrow d = \sqrt {{{4{S_0}} \over \pi }} = \sqrt {{{{{4.1,0.10}^{ - 6}}} \over {3,14}}} \approx 1,13mm\)

Suy ra số vòng dây đồng quấn trên ống dây có độ dài l = 25 cm : 

\(N = {\ell \over d} = {{{{25.10}^{ - 2}}} \over {{{1,13.10}^{ - 3}}}} \approx 221\)  vòng dây

Áp dụng công thức điện trở của dây dẫn :  \(R = \rho {{{\ell _0}} \over {{S_0}}}\) ta tính được độ dài tổng cộng l0 của N vòng dây đồng quấn trên ống dây :

\({\ell _0} = R{{{S_0}} \over \rho } = 0,20.{{{{1,0.10}^{ - 6}}} \over {{{1,7.10}^{ - 8}}}} = 11,76m\)

Từ đó suy ra :

- Chu vi C của mỗi vòng dây:  \(C = {{{\ell _0}} \over N} = {{11,76} \over {221}} \approx 0,053m \approx 53mm\)

- Đường kính D của ống dây \(C = \pi d \Rightarrow d = {C \over \pi } = {{53} \over {3,14}} \approx 17mm\)

- Diện tích tiết diện s của ống dây :  \(S = {{\pi {d^2}} \over 4} = {{3,14.{{(17)}^2}} \over 4} \approx 227m{m^2}\)

- Độ tự cảm của ống dây đồng được tính theo công thức :

\(L = 4\pi {.10^{ - 7}}{{{N^2}} \over \ell }S\)

Thay số ta xác định được:

 \(L = {4.3,14.10^{ - 7}}.{{{{(221)}^2}} \over {{{25.10}^{ - 2}}}}.227.10{}^{ - 6} \approx {55,7.10^{ - 6}}H\)

b)  Vì từ thông qua ống dây đồng có trị số  \(\Phi \) = Li, nên từ thông qua mỗi vòng dây khi dòng điện chạy trong ống dây có cường độ i = I = 2,5 A sẽ bằng :

 \({\Phi _0} = {\Phi \over N} = {{Li} \over N} = {{{{55,7.10}^{ - 6}}.2,5} \over {221}} \approx 0,63Wb\)

và năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây đồng tính bằng :

 \(W = {{L{i^2}} \over 2} = {{{{55,7.10}^{ - 6}}{{.2,5}^2}} \over 2} = {1,74.10^{ - 4}}J\)



de-hoc-tot-logo Học Tốt - Giải Bài Tập Offline


Đã có app HỌC TỐT trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.


Diệt sạch Virus - Tăng tốc điện thoại - Tải Ngay