Công thức tính năng lượng từ trường trong ống dây

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây

  • Giải Vật Lí Lớp 11
  • Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
  • Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
  • Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
  • Sách Giáo Khoa Vật Lý 11 nâng cao
  • Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
  • Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
  • Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao

Giải Bài Tập Vật Lí 11 Bài 42: Năng lượng từ trường (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Câu 1 (trang 200 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy rút ra công thức (42.2): W=1/8π .107.B2.V

Lời giải:

Khi có dòng điện cường độ i(A) chạy qua ống dây có hệ số tự cảm L(H), thì năng lượng trong ống dây là W(J).

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Trong đó: L = 4π.10-7.n2.V (2)

Cảm ứng từ B(T) trong ống dây có dòng điện i chạy qua, n là số vòng dây trên đơn vị chiều dài. Ta có:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Thế (2) và (3) vào (1) ta được:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C1 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 2

Câu c2 (trang 200 sgk Vật Lý 11 nâng cao):

So sánh các công thức tính mật độ năng lượng điện trường (8.4)

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C2 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

và công thức mật độ năng lượng từ trường (42.3)

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C2 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Ta nhận thấy có sự tương tự gì đáng chú ý.

Lời giải:

Công thức tính mật độ năng lượng điện trường

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C2 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 2

và công thức mật độ năng lượng từ trường

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai C2 Trang 200 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 3

có sự tương tự đáng chú ý:

+ Mật độ năng lượng điện trường tỉ lệ với bình phương cường độ điện trường E.

wE2

+ Mật độ năng lượng từ trường tỉ lệ với bình phương cảm ứng từ B:

wB2

Câu 1 (trang 201 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết biểu thức xác định năng lượng của từ trường trong một ống dây dài.

Lời giải:

Năng lượng từ trường trong ống dây:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Cau 1 Trang 201 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Với V(m3) là thể tích của ống dây.

Câu 2 (trang 201 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy viết biểu thức xác định mật độ năng lượng từ trường.

Lời giải:

Mật độ năng lượng từ trường trong ống dây:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Cau 2 Trang 201 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Bài 1 (trang 201 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn đáp án đúng

Một ống dây có hệ số tự cảm bằng 0,01 H. Khi có dòng điện chạy qua, ống dây có năng lượng 0,08 J. Cường độ dòng điện trong ống dây bằng:

A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A

Lời giải:

Khi có dòng điện cường độ i chạy qua ống dây có hệ số tự cảm L(H), thì năng lượng trong ống dây là:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 1 Trang 201 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Đáp án: D

Bài 2 (trang 201 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một ống dây dài 40 cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10 cm2. Cường độ dòng điện qua ống tăng từ 0 đến 4A. Hỏi nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng bằng bao nhiêu? Điện trở của ống dây rất nhỏ, có thể bỏ qua.

Lời giải:

Độ tự cảm của ống dây:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 2 Trang 201 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao

Năng lượng nguồn điện đã truyền cho ống dây:

Để học tốt Vật Lý 11 nâng cao | Giải bài tập Vật Lý 11 nâng cao Bai 2 Trang 201 Sgk Vat Ly 11 Nang Cao 1

Video liên quan