Cách xác định từ thông, suất điện động (hay, chi tiết).

Bài ghi chép Cách xác lập kể từ thông, suất năng lượng điện động với cách thức giải cụ thể canh ty học viên ôn tập dượt, biết phương pháp thực hiện bài bác tập dượt Cách xác lập kể từ thông, suất năng lượng điện động.

Cách xác lập kể từ thông, suất năng lượng điện động (hay, chi tiết)

A. Phương pháp và Ví dụ

1. Phương pháp

Quảng cáo

Áp dụng những công thức:

• Từ thông: Φ = NBScos(ωt + φ) = Φ_ocos(ωt + φ)(Wb);

• Suất năng lượng điện động: e = E_ocos(ωt + φ_o). Trong số đó E_o = NBωS

• Chu kì và tần số contact bởi:ω = 2π/T = 2πf = 2πn với n là số vòng xoay trong một s

• Suất năng lượng điện động bởi những máy phân phát năng lượng điện xoay chiều dẫn đến cũng đều có biểu thức tương tự động như bên trên.

• Khi vô sườn chạc đem suất năng lượng điện động thì 2 đầu sườn chạc đem năng lượng điện áp xoay chiều . Nếu sườn ko nối vô vận chuyển hấp phụ thì suất năng lượng điện động hiệu dụng vày năng lượng điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch.

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một sườn chạc dẫn phẳng phiu đem diện tích S S = 50 cm₂, đem N = 100 vòng chạc, cù đều với vận tốc 50 vòng/giây xung quanh một trục vuông góc với những lối mức độ của một kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ B = 0,1 T. Chọn gốc thời hạn t = 0 là khi vectơ pháp tuyến n của diện tích S S của sườn chạc nằm trong chiều với vectơ chạm màn hình kể từ B và chiều dương là chiều cù của sườn chạc.

a) Viết biểu thức xác lập kể từ thông qua quýt sườn chạc.

b) Viết biểu thức xác lập suất năng lượng điện động e xuất hiện tại vô sườn chạc.

c) Vẽ đồ gia dụng thị màn trình diễn sự thay đổi của e theo dõi thời hạn.

Lời giải:

a) Khung chạc dẫn cù đều với vận tốc góc :

ω = 50.2π = 100π rad/s

Tại thời gian ban sơ t = 0, vectơ pháp tuyến n của diện tích S S của sườn chạc đem chiều trùng với chiều của vectơ chạm màn hình kể từ B của kể từ ngôi trường. Đến thời gian t, pháp tuyến n của sườn chạc vẫn cù được một góc vày ωt . Lúc này kể từ trải qua sườn chạc là :

Φ = NBS cos(ωt)

Như vậy, kể từ trải qua sườn chạc biến hóa thiên điều hoà theo dõi thời hạn với tần số góc ω và với độ quý hiếm cực to (biên độ) là Φ_o = NBS.

Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm² = 50. 10^-4 m² và ω = 100π rad/s tao được biểu thức của kể từ trải qua sườn chạc là : Φ = 0,05cos(100πt)(Wb)

b) Từ trải qua sườn chạc biến hóa thiên điều hoà theo dõi thời hạn, theo dõi quyết định luật chạm màn hình năng lượng điện kể từ của Faraday thì vô sườn chạc xuất hiện tại một suất năng lượng điện động chạm màn hình.

Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại vô sườn chạc được xác lập theo dõi quyết định luật Lentz :

Như vậy, suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại vô sườn chạc thay đổi điều hoà theo dõi thời hạn với tần số góc ω và với độ quý hiếm cực to (biên độ) là E_o = ωNBS.

Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm² = 50. 10^-4 m² và ω = 100π rad/s tao được biểu thức xác lập suất năng lượng điện động xuất hiện tại vô sườn chạc là :

Ví dụ 2: Một sườn chạc hình chữ nhật đem 1500 vòng, diện tích S từng vòng 100 cm² , cù đều xung quanh trục đối xứng với vận tốc góc 120 vòng/phút vô một kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ vày 0,4 T. Trục cù vuông góc với những lối mức độ kể từ. Chọn gốc thời hạn là khi vector phân phát tuyến của mặt mày phẳng phiu sườn chạc nằm trong phía với vector chạm màn hình kể từ. Viết biểu thức suất năng lượng điện động chạm màn hình tức thời vô sườn.

Lời giải:

Ta có: Φ = NBS = 6 (Wb); ω = 2πn/60 = 4π (rad/s)

Φ = Φ_ocos(B, n) = Φ_ocos(ωt + φ)

Tại thời gian t = 0 thì (B, n) = 0 → φ = 0

Ví dụ 3: Một sườn chạc dẫn đem N = 100 vòng chạc quấn tiếp nối đuôi nhau, từng vòng đem diện tích S là 50 cm². Khung chạc được bịa đặt vô kể từ ngôi trường đều B = 0,5T. Lúc t = 0, vector pháp tuyến của sườn chạc phù hợp với B góc φ = π/3. Cho sườn chạc cù đều với tần số đôi mươi vòng/s xung quanh trục Δ (trục Δ trải qua tâm và tuy nhiên song với cùng 1 cạnh của sườn, vuông góc với . Chúng tỏ rằng vô sườn chạc xuất hiện tại xuất năng lượng điện động chạm màn hình e và thám thính biểu thức e theo dõi t.

Quảng cáo

Lời giải:

Khung chạc cù đều xung quanh trục Δ vuông góc với chạm màn hình kể từ B thì góc tạo ra vày vector pháp tuyến n của sườn chạc và B thay cho thay đổi → kể từ trải qua sườn chạc biến hóa thiên → Theo quyết định luật chạm màn hình năng lượng điện kể từ, vô sườn chạc xuất hiện tại suất năng lượng điện động chạm màn hình.

Tần số góc: ω = 2πn_o = 2π.đôi mươi = 40π(rad/s).

Biên phỏng của suất năng lượng điện động: E_o = ωNBS = 40π. 100. 0,5. 50.10^-4 ≈ 31,24(V)

Chọn gốc thời hạn lúc: (n, B) = π/3

Biểu thức của suất năng lượng điện động chạm màn hình tức thời

B. Bài tập dượt trắc nghiệm

Câu 1. (CĐ 2009). Điện áp thân mật nhì đầu một quãng mạch là u = 150cos100πt (V). Cứ từng giây đem từng nào lượt năng lượng điện áp này vày không?

A. 100 lượt.     B. 50 lượt.     C. 200 lượt.     D. gấp đôi.

Lời giải:

T = 2π/ω = 0,02 s; 1 s đem 1/0,02 = 50 chu kì; từng chu kì đem gấp đôi năng lượng điện áp vày 0 nên sẽ có được 100 lượt năng lượng điện áp vày 0. Chọn A.

Câu 2. (CĐ 2009). Một sườn chạc dẫn phẳng phiu dẹt hình chữ nhật đem 500 vòng chạc, diện tích S từng vòng 54 cm². Khung chạc cù đều xung quanh một trục đối xứng (thuộc mặt mày phẳng phiu của khung), vô kể từ ngôi trường đều phải có vectơ chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù và có tính rộng lớn 0,2 T. Từ thông cực to qua quýt sườn chạc là

A. 0,27 Wb.     B. 1,08 Wb.

C. 0,54 Wb.     D. 0,81 Wb.

Lời giải:

Φ₀ = NBS = 500.0,2.54.10^-4 = 0,54 (Wb). Chọn C.

Quảng cáo

Câu 3. (CĐ 2010). Một sườn chạc dẫn phẳng phiu dẹt hình chữ nhật đem 500 vòng chạc, diện tích S từng vòng là 220 cm². Khung cù đều với vận tốc 50 vòng/giây xung quanh một trục đối xứng ở trong mặt mày phẳng phiu của sườn chạc, vô một kể từ ngôi trường đều phải có véc tơ chạm màn hình kể từ B→ vuông góc với trục cù và có tính rộng lớn T. Suất năng lượng điện động cực to vô sườn chạc bằng

A. 110√2 V.     B. 220√2 V.     C. 110 V.     D. 220 V.

Lời giải:

ω = 2πf = 100π rad/s; E₀ = ωNBS = 220√2 V. Chọn B.

Câu 4. (CĐ 2011). Một sườn chạc dẫn phẳng phiu, hình chữ nhật, diện tích S 0,025 m², bao gồm 200 vòng chạc cù đều với vận tốc đôi mươi vòng/s xung quanh một trục cố định và thắt chặt vô một kể từ ngôi trường đều. hiểu trục cù là trục đối xứng ở trong mặt mày phẳng phiu sườn và vuông góc với phương của kể từ ngôi trường. Suất năng lượng điện động hiệu dụng xuất hiện tại vô sườn có tính rộng lớn vày 222 V. Cảm ứng kể từ có tính rộng lớn bằng

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

Lời giải:

ω = 2πf = 40π rad/s; E = ωNBS/√2 → B = E√2/(ωNS) = 0,5 T. Chọn A.

Câu 5. (CĐ 2011). Cho loại năng lượng điện xoay chiều đem tần số 50 Hz chạy qua quýt một quãng mạch. Khoảng thời hạn thân mật nhì lượt liên tục độ mạnh loại năng lượng điện này vày 0 là

A. 1/100 s.     B. 1/200 s.     C. 1/50 s.     D. 1/25 s.

Lời giải:

T = 1/f = 0,02 s. Trong một chu kì đem nhì lượt độ mạnh loại năng lượng điện vày 0 nên khoảng tầm thời hạn thân mật nhì lượt liên tục độ mạnh loại năng lượng điện vày 0 là Δt = T/2 = 0,01 s. Chọn A.

Câu 6. (ĐH 2009). Từ trải qua một vòng chạc dẫn là Biểu thức của suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại trong khoảng chạc này là

A. e = 2cos(100πt - π/4 ) (V).     B. e = 2cos(100πt - π/4 ) (V).

C. e = 2cos100πt (V).     D. e = 2cos(100πt + π/2 ) (V).

Lời giải:

e = - Φ’ = ωΦ₀sin( ωt + φ) = ωΦ₀cos( ωt + φ - π/2 ) = 2cos(100πt - π/4 ) (V). Chọn B.

Quảng cáo

Câu 7. (ĐH 2011). Một sườn chạc dẫn phẳng phiu cù đều với vận tốc góc ω xung quanh một trục cố định và thắt chặt ở trong mặt mày phẳng phiu sườn chạc, vô một kể từ ngôi trường đều phải có vectơ chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù của sườn. Suất năng lượng điện động chạm màn hình vô sườn đem biểu thức e = E₀cos( ωt + π/2). Tại thời gian t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt mày phẳng phiu sườn chạc phù hợp với vectơ chạm màn hình từ 1 góc bằng

A. 45°.     B. 180°.     C. 90°.     D. 150°.

Lời giải:

Nếu Φ = Φ₀cos( ωt + φ) thì:

e = - Φ’ = ωΦ₀cos( ωt + φ - π/2 ) = E₀cos( ωt + φ - π/2 ) → φ - π/2 = π/2 → φ = π. Chọn B.

Câu 8. (ĐH 2011). Một máy phân phát năng lượng điện xoay chiều một trộn đem phần ứng bao gồm tư cuộn chạc tương đương nhau giắt tiếp nối đuôi nhau. Suất năng lượng điện động xoay chiều bởi máy đột biến đi ra đem tần số 50 Hz và độ quý hiếm hiệu dụng 100√2 V. Từ thông cực to qua quýt từng vòng của phần ứng là 5/π mWb. Số vòng chạc trong những cuộn chạc của phần ứng là

A. 71 vòng.     B. 200 vòng.

C. 100 vòng.     D. 400 vòng.

Lời giải:

ω = 2πf = 100π rad/s; E = ω4NΦ₀/√2 → N = E√2/(4ωΦ₀) = 100 vòng. Chọn C.

Câu 9. Một sườn chạc cù đều xung quanh trục Δ với vận tốc 90 vòng/phút vô một kể từ ngôi trường đều phải có những lối mức độ kể từ vuông góc với trục cù Δ của sườn. Từ thông cực to qua quýt sườn là 10/π Wb. Suất năng lượng điện động hiệu dụng vô sườn là

A. 50√2 V.     B. 30√2 V.     C. 15√2 V.     D. 30 V.

Lời giải:

ω = 2πf = 2π.1,5 = 3π rad/s; E = ωΦ₀/√2 = 15√2 V. Chọn C.

Câu 10. (Quốc gia – 2017). Một máy phân phát năng lượng điện xoay chiều tía trộn đang được sinh hoạt ổn định quyết định. Suất năng lượng điện động vô tía cuộn chạc của phần ứng có mức giá trị e₁, e₂ và e₃. Tại thời gian nhưng mà e₁ = 30 V thì│e₂ - e₃│= 30 V. Giá trị cực to của e₁ là:

A. 51,9 V.     B. 45,1 V.     C. 40,2 V.     D. 34,6 V.

Lời giải:

Giả sử e₁ = Ecosωt.

Khi đó

⇒ E² – 900 = 300 ⇒ E² = 1200 ⇒ E = 34.6 (V). Chọn D

Câu 11. (ĐH 2008). Một sườn chạc dẫn hình chữ nhật đem 100 vòng, diện tích S từng vòng 600 cm², cù đều xung quanh trục đối xứng của sườn với véc tơ vận tốc tức thời góc 120 vòng/phút vô một kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ vày 0,2T. Trục cù vuông góc với những lối chạm màn hình kể từ. Chọn gốc thời hạn khi vectơ pháp tuyến của mặt mày phẳng phiu sườn chạc ngược phía với vectơ chạm màn hình kể từ. Biểu thức suất năng lượng điện động chạm màn hình vô sườn là

A. e = 48πsin(40πt - π/2) (V)

B. e = 4,8πsin(4πt + π) (V)

C. e = 48πsin(4πt + π) (V)

D. e = 4,8πsin(40πt - π/2) (V)

Lời giải:

Ta có:

Φ = BScos(ωt + π) ⇒ e - NΦ' = NBSωsin(ωt + π) = 4,8sin(4πt + π) V .Chọn D.

Câu 12. (Bến Tre – 2015). Từ trải qua từng vòng chạc dẫn của một máy phân phát năng lượng điện xoay chiều một trộn đem biểu thức Với stato đem 4 cuộn chạc tiếp nối đuôi nhau, từng cuộn đem 25 vòng, biểu thức của suất năng lượng điện động xuất hiện tại vô máy phân phát là

A. e = -2sin(100πt + 5π/3) (V)

B. e = 200sin(100πt - π/3) (V)

C. e = -200sin(100πt - 5π/3) (V)

D. e = 2sin(100πt + 5π/3) (V)

Lời giải:

Ta có: e = ωNBSsin(ωt + φ) = ωNΦ₀sin(ωt + φ)

Chọn D.

Câu 13. Một sườn chạc dẫn cù đều xung quanh trục cù xx’ với véc tơ vận tốc tức thời 150 vòng/phút vô một kể từ ngôi trường đem chạm màn hình kể từ B→ vuôn góc với trục cù của sườn. Từ thông cực to gởi qua quýt sườn là 10/π Wb. Suất năng lượng điện động hiệu dụng vô sườn có mức giá trị

A. 25 V     B. 25√2 V     C. 50 V     D. 50√2 V

Lời giải:

Chọn A.

Khung cù với véc tơ vận tốc tức thời 150 vòng/phút = 2,5 vòng/giây suy đi ra f = 2,5 Hz.

Tần số góc: ω = 2πf = 2π.2,5 = 5π rad/s

Biểu thức suất năng lượng điện động chạm màn hình bởi máy phân phát tạo ra ra: e = NBSωcos(ω + φ)

Suất năng lượng điện động cực kỳ đại: E₀ = NBSω = Φ₀ω = 10.5π/π = 50 V

Suất năng lượng điện động hiệu dụng vô khung: E = E₀/√2 = 50/√2 = 25√2 V

Câu 14. Từ trải qua một vòng chạc dẫn là . Biểu thức suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại vô cuộn chạc là:

A. e = -2sin(100πt + π/4) (V)     B. e = 2sin100πt (V)

C. e = -2sin100πt (V)     D. e = 2sin(100πt + π/4) (V)

Lời giải:

Chọn D.

Ta có:

C. Bài tập dượt vấp ngã sung

Bài 1: Nếu tăng vận tốc cù của roto thêm thắt 3 vòng/s thì tần số bởi loại năng lượng điện máy tăng kể từ 50 Hz cho tới 65 Hz và suất năng lượng điện động bởi máy phân phát dẫn đến gia tăng 30 V đối với ban sơ. Nếu tăng tiếp vận tốc thêm thắt 3 vòng/s nữa thì suất năng lượng điện động của sản phẩm phân phát dẫn đến là

A. 320 V    

B. 280 V    

C. 240 V    

D. 160 V.

Bài 2: Một sườn chạc hình vuông vắn đem cạnh lâu năm 5cm, bịa đặt vô kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ B = 4.10^-5 T, mặt mày phẳng phiu sườn chạc tạo ra với những lối mức độ từ 1 góc 30⁰. Từ trải qua mặt mày phẳng phiu sườn chạc nhận độ quý hiếm nào là sau đây?

A. 5.10^-8Wb

B. 5.10^-6Wb

C. 8,5.10^-8Wb

D. 8,5.10^-6Wb

Bài 3: Một sườn chạc cù đều xung quanh trục đối xức ở trong mặt mày phẳng phiu sườn, vô một kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù, vận tốc cù của sườn chạc là 600 vòng/phút. Từ thông cực to gửi vào sườn là 2/π (Wb). Suất năng lượng điện động hiệu dụng vô sườn là

A. đôi mươi V      

B. 20√2 V      

C. 10 V      

D. 10√2 VA.

Bài 4: Một sườn chạc phẳng phiu dẹt, hình chữ nhật bao gồm 200 vòng chạc cù vô kể từ ngôi trường đều phải có chạm màn hình kể từ 0,2T với vận tốc góc 40 rad/s ko thay đổi, diện tích S sườn chạc là 400cm², trục cù của sườn vuông góc với lối mức độ kể từ. Suất năng lượng điện động vô sườn có mức giá trị hiệu dụng là

A. 201√2 V

B. 64 V

C. 32√2 V

D. 402 V

Bài 5: Từ trải qua một cuộn chạc đem biểu thức $\varphi ={\varphi }_0\cos \left(\omega t+\frac{\mathrm{\pi }}{3}\right)$. Lúc t = 0, suất năng lượng điện động chạm màn hình vô cuộn chạc có mức giá trị là

A. $\omega {\varphi }_0$

B. $\frac{\omega {\varphi }_0}{2}$

C. $\frac{\omega {\varphi }_0\sqrt{2}}{2}$

D. $\frac{\omega {\varphi }_0\sqrt{3}}{2}$

Bài 6: Một máy phân phát năng lượng điện xoay chiều một trộn đem phần ứng bao gồm 4 cuộn chạc tương đương nhau giắt tiếp nối đuôi nhau, đem suất năng lượng điện động hiệu dụng 100 V và tần số 50 Hz. Từ thông cực to qua quýt từng vòng chạc là ${\varphi }_0$ = 0,375 mWb. Số vòng chạc của từng cuộn chạc vô phần ứng là

A. 300 vòng      

B. 150 vòng

C. 75 vòng      

D. 37,5 vòng

Bài 7: Một sườn chạc dẵn phẳng phiu đem 50 vòng, cù vô kể từ ngôi trường đều, với vận tốc 300 vòng/phút. Suất năng lượng điện động cực to vô sườn chạc vày 311,126V. Từ thông cực to qua quýt một vòng chạc là

A. 0,198 Wb

B. 0,28 Wb

C. 4 Wb

D.  4.10^-3 Wb

Bài 8: Một sườn chạc dẫn cù đều xung quanh trục xx’ với vận tốc 150 vòng/phút, vô một kể từ ngôi trường đều phải có véctơ chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù xx’ của sườn. Tại thời điểmnào cơ kể từ thông gửi vào sườn chạc là 0,4Wb thì suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại vô sườn chạc vày 47V. Từ thông cực to gửi vào sườn chạc bằng

A. 0,4 Wb.                

B. 0,4π Wb.                 

C. 0,5 Wb.                       

D. 0,5π Wb.

Bài 9: Một sườn chạc dẫn phẳng phiu cù đều với vận tốc góc ω quanh một trục cố định và thắt chặt ở trong mặt mày phẳng phiu sườn chạc, vô một kể từ ngôi trường đều phải có vectơ chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù của sườn. Suất năng lượng điện động chạm màn hình vô sườn đem biểu thức e = E₀cos(ωt). Biểu thức của kể từ thông gửi vào sườn chạc là

A. $\varphi =\frac{E_0}{\omega }\cos \left(\omega t-\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)$

B. $\varphi =\frac{E_0}{\omega }\cos \left(\omega t+\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)$

C. $\varphi =E_0\omega \cos \left(\omega t+\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)$

D. $\varphi =E_0\omega \cos \left(\omega t-\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)$

Bài 10: Một sườn chạc dẫn phẳng phiu dẹt hình chữ nhật đem 500 vòng chạc, diện tích S từng vòng là 220 cm². Khung cù đều với vận tốc 50 vòng/giây xung quanh một trục đối xứng ở trong mặt mày phẳng phiu của sườn chạc, vô một kể từ ngôi trường đều phải có véc tơ chạm màn hình kể từ vuông góc với trục cù và có tính rộng lớn B. Để tạo đi ra suất điện động hiệu dụng có giá trị là E = 220V thì cảm ứng từ B có độ lớn là:

A. $\frac{\sqrt{3}}{\mathrm{\pi }}$

B. $\frac{\sqrt{2}}{5\mathrm{\pi }}$

C. $\frac{\sqrt{2}}{\mathrm{\pi }}$

D. $\frac{\sqrt{5}}{5\mathrm{\pi }}$

Xem thêm thắt những dạng bài bác tập dượt Vật Lí lớp 12 đem vô đề ganh đua trung học phổ thông Quốc gia khác:

• Dạng 2: Xác quyết định những đại lượng đặc thù của loại năng lượng điện xoay chiều

• Dạng 3: Cách giải bài bác tập dượt về Mối contact thân mật loại năng lượng điện xoay chiều và xê dịch điều hòa

• Dạng 4: Điện lượng chuyển sang thiết diện chạc dẫn

• 45 bài bác tập dượt trắc nghiệm Đại cương về loại năng lượng điện xoay chiều đem đáp án cụ thể (phần 1)

• 45 bài bác tập dượt trắc nghiệm Đại cương về loại năng lượng điện xoay chiều đem đáp án cụ thể (phần 2)

dai-cuong-ve-dong-dien-xoay-chieu.jsp