Giải bài 25 vật lí 11: Tự cảm

Trong bài này, chúng ta sẽ học về hiện tượng Tự cảm. Hiện tượng này có gì khác so với hiện tượng cảm ứng điện từ không? Các em hãy cùng TracNghiem.Vn tìm hiểu nhé.

Nội dung bài viết gồm hai phần:

• Lý thuyết
• Hướng dẫn giải bài tập SGK.

A. Lý thuyết

I. Hiện tượng tự cảm

1.Từ thông riêng của một mạch kín

Từ thông riêng của mạch là từ thông xuất hiện khi trong mạch kín có dòng điện cường độ i.

$\phi  = L.i$ với L là độ tự cảm của mạch (C), đơn vị của độ tự cảm là Henry (H)

Độ tự cảm của ống dây hình trụ có chiều dài khá lớn so với đường kính tiết diện:

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

Trong đó:

L: Độ tự cảm của ống dây (H)

N: Số vòng dây (vòng).

l: Chiều dài ống dây (m).

S: Tiết diện ống dây (m²)

Chú ý: Ống dây này còn được gọi là cuộn cảm.

Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt: L = $4\pi .10^{-7}\mu \frac{N^{2}}{l}.S$ với $\mu $: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt.

2. Hiện tượng tự cảm

Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

Đối với mạch điện một chiều: Hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng và ngắt mạch.

Đối với mạch xoay chiều: Hiện tượng tự cảm luôn xảy ra.

Hiện tượng tự cảm cũng tuân theo các định luật của hiện tượng cảm ứng điện từ.

II. Suất điện động tự cảm

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch khi xảy ra hiện tượng tự cảm  được gọi là suất điện động tự cảm.

Biểu thức: $e_{tc} = - L.\frac{\Delta i}{\Delta t}$

Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

Chú ý: Năng lượng từ trường của cuộn cảm: Năng lượng tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua:

$W = \frac{1}{2}.L.i^{2}$