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

Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Công thức tính từ thông cực đại hay nhất

Với loạt bài Công thức tính từ thông cực đại 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 cực đại 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 cực đại hay nhất Vật Lí 11.

Công thức tính từ thông cực đại 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 cực đại hay nhất . Trên mặt S vẽ vectơ có độ dài bằng đơn vị theo một hướng xác định (tùy ý chọn), được gọi là vectơ 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.

- Từ thông là đại lượng đại số. Dấu của từ thông phụ thuộc vào việc chọn chiều của vectơ Công thức tính từ thông cực đại hay nhất . Độ lớn của từ thông phụ thuộc vào góc α.

- Vì -1 ≤ cosα ≤ 1, nên từ thông qua khung dây cực đại khi cos α = 1, tức là α = 0⁰.

2. Công thức – đơn vị đo

Từ thông qua một khung dây kín cực đại khi các đường sức từ xuyên qua vuông góc với khung dây (α = 0), khi đó từ thông: Φ_max = B.S

Công thức tính từ thông cực đại hay nhất

3. Mở rộng

Khi từ thông cực đại, ta có thể suy ra công thức xác định B, S như sau:

+ B = Φ_max : S

+ S = Φ_max : B

Công thức tính từ thông cực đại 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). Quay khung dây quanh đường trục vuông góc với cảm ứng từ Công thức tính từ thông cực đại hay nhất . Hãy tính độ lớn cực đại của từ thông qua khung dây.

Công thức tính từ thông cực đại hay nhất

Bài giải:

Khi quay khung dây, góc α thay đổi từ 0 đến 180⁰.

Từ thông qua khung cực đại khi α = 0; ta có

Φ = B.S = 5.10^-4.(0,03.0,04) = 6.10^-7 (T)

Đáp án: 6.10^-7 (T)

Bài 2: Một khung dây hình vuông cạnh a (cm), đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10^-4 (T). Từ thông qua hình vuông đó có giá trị cực đại bằng 10^-6 (Wb). Hãy tính a.

Bài giải:

Từ thông cực đại Φ = B.S => S = Φ : B = 10^-6 : 4.10^-4 = 0,25.10^-2 (m²)

Vì khung hình vuông nên S = a² => a = Công thức tính từ thông cực đại hay nhất = 0,05 (m) = 5 cm