Trọn bộ Công thức Vật Lí lớp 11 Chương 5: Cảm ứng điện từ quan trọng

Trọn bộ Công thức Vật Lí lớp 11 Chương 5: Cảm ứng điện từ quan trọng

Nhằm mục đích giúp học sinh dễ dàng nhớ và nắm vững các công thức Vật Lí lớp 11, VietJack biên soạn tài liệu trọn bộ công thức Vật Lí 11 Chương 5: Cảm ứng điện từ đầy đủ công thức quan trọng, lý thuyết và bài tập tự luyện giúp học sinh vận dụng và làm bài tập thật tốt môn Vật Lí lớp 11.

Trọn bộ Công thức Vật Lí lớp 11 Chương 5: Cảm ứng điện từ quan trọng




Công thức tính từ thông

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 Công thức tính từ thông hay nhất có độ dài bằng đơn vị theo một hướng xác định (tùy ý chọn),Công thức tính từ thông hay nhất được gọi là vecto pháp tuyến dương. Gọi α là góc tạo bởi Công thức tính từ thông hay nhấtCông thức tính từ thông hay nhất, ta định nghĩa từ thông qua mặt S là đại lượng kí hiệu Φ, cho bởi:

Φ = B.S.cosα

Công thức tính từ thông hay nhất

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 nhấtCông thức tính từ thông hay nhất .

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

                            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

Đáp án: α = 00

Công thức tính suất điện động cảm ứng

1. Định nghĩa

- Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín thi từ thông qua mạch gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

- Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

2. Công thức – đơn vị đo

Suất điện động cảm ứng: Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

Nếu chỉ xét về độ lớn của eC thì:  |eC| = Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

Trong đó:

+ ec là suất điện động cảm ứng, có đơn vị Vôn (V);

+ ∆Φ = Φ2 – Φ1 là độ biến thiên từ thông, có đơn vị Vê be (Wb);

+ ∆t là khoảng thời gian từ thông biến thiên, có đơn vị giây (s).

Từ thông được xác định bởi công thức: Φ = NBScosa

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 suất điện động cảm ứng hay nhất

+ N là số vòng dây, nếu chỉ có 1 vòng dây thì N = 1, thì Φ = BScosa.

Dấu (-) trong biểu thức là để phù hợp với định luật Lenxo về chiều của dòng điện cảm ứng.

3. Mở rộng

Nếu từ thông qua khung dây biến thiên do sự biến thiên của cảm ứng từ B, ta còn có thể sử dụng công thức

Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất 

Trong đó:

+ ec là suất điện động cảm ứng, có đơn vị Vôn (V);

+ ∆B = B2 – B1 là độ biến thiên cảm ứng từ, có đơn vị Testla (T);

+ N là số vòng dây;

+ S là tiết diện của vòng dây, có đơn vị mét vuông (m2).

+ ∆t là khoảng thời gian từ thông biến thiên, có đơn vị giây (s).

+ Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất là tốc độ biến thiên từ trường, có đơn vị  testla trên giây (T/s).

+ a là góc giữa pháp tuyến Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

Khi biết ec, ta có thể suy ra các biểu thức tính tốc độ biến thiên từ trường

Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

Suy ra độ biến thiên từ thông: Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

                                  Công thức tính suất điện động cảm ứng hay nhất

..........................

..........................

..........................

Trên đây là phần tóm tắt một số công thức Vật Lí lớp 11 Chương 5: Cảm ứng điện từ năm học 2021 - 2022 quan trọng, để xem chi tiết mời quí bạn đọc vào từng công thức trên!

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85


Các loạt bài lớp 12 khác