Đề bài

Một khung dây hình chữ nhật kín gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng s = 20 cm² đặt trong một từ trường đều có Vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phang khung dây góc α = 60°, điện trở khung dây R = 0,2 Ω. Nếu trong thời gian Δt = 0,01 s, độ lớn cảm ứng từ giảm đều từ 0,04 T đến 0 thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i₁; còn nếu độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến 0,02 T thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i₂. Khi đó, i₁ + i₂ bằng bao nhiêu ampe?

Phương pháp giải

Áp dụng định luật Faraday về cảm ứng điện từ
Suất điện động cảm ứng trong khung dây: \(\mathcal{E} =  - N.\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\)

Dòng điện cảm ứng: \(i = \frac{\mathcal{E}}{R}\)

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Đáp án :

Trường hợp 1: Độ lớn cảm ứng từ giảm từ 0,04 T xuống 0

\(\begin{array}{l}{\rm{\Delta }}{B_1} = 0 - 0,04 =  - 0,04\,{\rm{T}}\\{\rm{\Delta }}{{\rm{\Phi }}_1} = {\rm{\Delta }}{B_1}.s.\cos \alpha  =  - 0,{04.20.10^{ - 4}}.\frac{1}{2} =  - {4.10^{ - 4}}\,{\rm{Wb}}\\{\mathcal{E}_1} =  - N.\frac{{{\rm{\Delta }}{{\rm{\Phi }}_1}}}{{{\rm{\Delta }}t}} =  - 10.\frac{{ - {{4.10}^{ - 4}}}}{{0,01}} = 0,4\,{\rm{V}}\\ \to {i_1} = \frac{{{\mathcal{E}_1}}}{R} = \frac{{0,4}}{{0,2}} = 2\,{\rm{A}}\end{array}\)

Trường hợp 2: Độ lớn cảm ứng từ tăng từ 0 lên 0,02 T

\(\begin{array}{l}{\rm{\Delta }}{B_2} = 0,02 - 0 = 0,02\,{\rm{T}}\\{\rm{\Delta }}{{\rm{\Phi }}_2} = {\rm{\Delta }}{B_2}.s.\cos \alpha  = 0,{02.20.10^{ - 4}}.\frac{1}{2} = {2.10^{ - 4}}\,{\rm{Wb}}\\{\mathcal{E}_2} =  - N.\frac{{{\rm{\Delta }}{{\rm{\Phi }}_2}}}{{{\rm{\Delta }}t}} =  - 10.\frac{{{{2.10}^{ - 4}}}}{{0,01}} =  - 0,2\,{\rm{V}}\\ \to {i_2} = \frac{{{\mathcal{E}_2}}}{R} = \frac{{0,2}}{{0,2}} = 1\,{\rm{A}}\end{array}\)

Tổng dòng cảm ứng: \({i_1} + {i_2} = 2 + 1 = 3\,{\rm{A}}\)

Đáp án: 3