Công thức tính từ thông hay nhất - Vật lí lớp 11

Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Công thức tính từ thông hay nhất

Với loạt bài Công thức tính từ thông hay nhất Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 11.

Bài viết Công thức tính từ thông hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức - Đơn vị đo, Mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính từ thông hay nhất Vật Lí 11.

Công thức tính từ thông hay nhất

1. Định nghĩa

Giả sử có một đường cong phẳng kín (C) là chu vi giới hạn một mặt có diện tích S, được đặt trong từ trường đều Công thức tính từ thông hay nhất . Trên mặt S vẽ vectơ có độ dài bằng đơn vị theo một hướng xác định (tùy ý chọn), được gọi là vecto pháp tuyến dương. Gọi α là góc tạo bởi và , ta định nghĩa từ thông qua mặt S là đại lượng kí hiệu Φ, cho bởi:

Φ = B.S.cosα

Như vậy, từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó.

2. Công thức – đơn vị đo

- Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều là:

F = BScosa

Trong đó:

+ Φ là từ thông;

+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T);

+ S là diện tích mặt kín C, có đơn vị m²;

+ a là góc giữa pháp tuyến Công thức tính từ thông hay nhất và .

Nếu đặt khung dây có N vòng thì từ thông qua khung dây là:

Φ = NBScosa

- Trong hệ SI, đơn vị của từ thông là vêbe, kí hiệu là Wb.

1Wb = 1T.1m².

3. Mở rộng

Từ thông là đại lượng đại số. Dấu của từ thông phụ thuộc vào việc chọn chiều của vecto Công thức tính từ thông hay nhất .

Nếu α là góc nhọn (0 < α < 90⁰) thì từ thông Φ >0.

Công thức tính từ thông hay nhất

Nếu α là góc tù (90⁰ < α < 180⁰) thì từ thông Φ < 0.

Công thức tính từ thông hay nhất

Nếu α = 90⁰ thì Φ = 0

Công thức tính từ thông hay nhất

Nếu α = 0 thì Φ = B.S

Công thức tính từ thông hay nhất

Từ công thức từ thông, ta suy ra công thức xác định B hoặc S, hoặc α.

Công thức tính từ thông hay nhất

4. Bài tập ví dụ

Bài 1: Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3 (cm) x 4 (cm) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10^-4 (T). Vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng khung một góc 30⁰. Từ thông qua hình chữ nhật đó là bao nhiêu?

Bài giải:

Diện tích khung dây hình chữ nhật là :

S = a.b = 0,03.0,04 = 12.10^-4 (m²)

Từ thông qua khung dây là:

Φ = BScosa = 5.10^-4.12.10^-4.cos30⁰ = 52.10^-8 (Wb)

Bài 2: Một khung dây hình vuông cạnh 5 (cm), đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10^-4 (T). Từ thông qua hình vuông đó bằng 10^-6 (Wb). Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó là bao nhiêu?

Bài giải:

Diện tích khung dây là S = a.a = 0,05.0,05 = 25.10^-4 (m²)

Áp dụng công thức từ thông:

Công thức tính từ thông hay nhất