Giải bài tập SGK vật lý lớp 11. Bài 25. Tự cảm

1. Trong những trường hợp nào có hiện tượng tự cảm?

Hướng dẫn

Tổng quát: Hiện tượng tự cảm 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 đó. Các trường hợp cụ thể:

– Trong các mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi đóng mạch (dòng điện tăng lên đột ngột) và khi ngắt mạch (dòng điện giảm xuống 0).

– Trong các mạch điện xoay chiều luôn luôn xảy ra hiện tượng tự cảm, vì cường độ dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian.

2. Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, độ từ cảm của một mạch kín.

Hướng dẫn

– Từ thông riêng là từ thông xuyên qua một mạch kín, gây bởi sự biến thiên của chính dòng điện i của mạch kín đó.

– Độ tự cảm L của một mạch kín là đại lượng phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín. Độ từ cảm L có đơn vị Henry (H).

3. Độ lớn của suất điện động tự cảm phụ thuộc vào những đại lượng nào?

Hướng dẫn

Độ lớn của suất hiện động tự cảm phụ thuộc vào độ tự cảm của mạch điện đang khảo sát và vào tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch điện đó.

4. Chọn câu đúng

Một ống dây có độ tự cảm L; ống thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nữa so với ông dây thứ nhất. Nêu chiều dài của hai ông dây như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là:

A. L

B. 2L

C. L/2

D. 4L

Hướng dẫn

5. Phát biểu nào dưới đây là sai? Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi:

A. Dòng điện tăng nhanh.

B. Dòng điện giảm nhanh,

C. Dòng điện có giá trị lớn.

D. Dòng điện biến thiên nhanh.

Hướng dẫn

Phát hiểu c sai.

6. Tính độ tự cảm của ống dây hình trụ có chiều dài 0,5 m gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm.

Hướng dẫn

Độ tự cảm của ống dây:

Đáp án: L=0,08 (H)

Bài 7 (trang 157 SGK Vật Lý 11): Suất điện động tự cảm 0,75V xuất hiện trong một cuộn cảm có L=25mH; tại đó cường độ dòng điện giảm từ giá trị ia xuống 0 trong 0,01s. Tính ia

Lời giải:

Ta có độ lớn suất điện động tự cảm trong cuộn dây.

Đáp án: ia=0,3A

Bài 8 (trang 11 SGK Vật Lý 11): Trong mạch điện hình 25.1, cuộn cảm L có điện trở bằng không. Dòng điện qua L bằng 1,2A; độ tự cảm L=0,2H. Chuyển K sang vị trí b, tính nhiệt lượng tỏa ra trong R.

Lời giải:

Khi dòng điện qua cuộn cảm, trong cuộn cảm tích lũy năng lượng

Khi chuyển khóa K từ vị trí a sang vị trí b thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm giảm, xảy ra hiện tượng tự cảm. Năng lượng từ trường trong ống dây,chuyển sang cho điện trở R dưới dạng nhiệt năng, làm điện trở nóng lên.

Nhiệt lượng tỏa ra trên R: Q=W=0,114J

Đáp án: Q=0,114 (J)