Vật lý

Các vấn đề cảm ứng từ


1. Một vòng hình chữ nhật rộng 15 cm, dài 20 cm được ngâm trong trường cảm ứng từ mô-đun 10T đồng đều và không đổi. Các đường cảm ứng tạo thành một góc 30 ° so với mặt phẳng vòng lặp như trong hình:

Giá trị của dòng cảm ứng từ thông qua vòng lặp là gì?

Để giải quyết vấn đề này, chúng ta phải nhớ biểu thức tính toán dòng cảm ứng:

Nhưng điều quan trọng cần nhớ là góc là góc tạo thành giữa hướng của từ trường và đường bình thường đến vòng lặp. Để phân tích sâu hơn về góc này, chúng ta có thể vẽ lại hình trong hồ sơ:

Giả sử góc θ là 30 ° và diện tích bên trong vòng lặp là 0,15m x 0,2m = 0,03m², chúng ta có thể tính được dòng cảm ứng:

2. Từ trường hoạt động vuông góc trên một vòng tròn 10 cm, tạo ra từ thông cảm ứng từ 1Wb. Cường độ của từ trường là gì?

Là khu vực của vòng lặp:

Sau đó, cường độ của từ trường có thể được tính bằng:

Tìm hiểu thêm

Trong phương trình trên, một quy ước lượng giác (secθ = 1 / cosθ) đã được sử dụng. Nếu học sinh không hoàn toàn làm chủ hàm lượng giác này, sử dụng cosin trong mẫu số sẽ không gây ra bất kỳ vấn đề lớn nào, ngoại trừ khi θ = 90 ° và các tương đương của nó (90 ° + 180 ° k), sẽ gây ra sự không xác định trong tính toán.

3. Một góc vuông R = 20 cm được nhúng trong từ trường đều có cường độ 2T. Luồng cảm ứng trong vòng lặp này là gì trong mỗi trường hợp sau:

(a) mặt phẳng của vòng lặp song song với các đường cảm ứng;

Trong trường hợp này, đường bình thường của vòng lặp có góc 90 ° và cos90 ° = 0, vì vậy nếu chúng ta áp dụng giá trị này cho phương trình, nó sẽ vô hiệu hóa nó, làm cho dòng cảm ứng bằng 0, nghĩa là

Φ = 0

b) mặt phẳng vòng vuông góc với các đường cảm ứng;

Trong trường hợp này, đường bình thường cho vòng lặp sẽ không nghiêng với các đường cảm ứng (= 0) và cos0 ° = 1, do đó, áp dụng giá trị này cho phương trình sẽ làm cho giá trị của nó tối đa, vì tất cả các giá trị khác giá trị cosin nhỏ hơn 1. Do đó:

Trong đó A = 0,2² = 0,04m²:

c) đường thẳng đến mặt phẳng tạo thành một góc 60 ° với các đường cảm ứng.

Vì có một góc giữa 0 ° và 90 ° giữa đường bình thường và đường cảm ứng, chúng tôi sử dụng phương trình tổng quát để giải: