Suất Điện Động Hiệu Dụng

Một số thắc mắc vào đề thi ĐH-CĐ đã sử dụng kiến thức tự thông- suất điện đụng chuyển phiên chiều. Bài viết không phần đa giới thiệu định hướng ngoài ra trình bày lời giải một số trong những câu hỏi trong đề thi ĐH những năm.

Bạn đang xem: Suất điện động hiệu dụng


TỪ THÔNG VÀ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU

1. Cách tạo thành suất năng lượng điện cồn xoay chiều:

Cho khung dây dẫn phẳng bao gồm N vòng ,diện tích S S cù phần nhiều với vận tốc w, bao quanh trục vuông góc với với những đường mức độ từ bỏ của một sóng ngắn đều có chạm màn hình trường đoản cú .Theo định qui định cảm ứngđiện từ bỏ,trong khung dây xuất hiện thêm một suất điện rượu cồn chuyển đổi theo định nguyên tắc dạng cosin cùng với thời hạn Call tắt là suất điện rượu cồn chuyển phiên chiều:

 

*

2.Từ thông gởi qua size dây :

-Từ thông gửi qua khung dây dẫn tất cả N vòng dây bao gồm diện tích S S xoay vào từ trường sóng ngắn đa số (vecB).Giả sử trên t=0 thì : ((vecn,vecB)=varphi)

 - Biểu thức từ thông của khung: (Phi =NBScosomega t=Phi _0.cosomega t)

 - Từ thông qua size dây cực đại (Phi _0=NBS); ω là tần số góc bằng tốc độ cù của khung (rad/s)

 Đơn vị : + Φ : Vêbe(Wb);

+ S: Là diện tích một vòng dây (S:m2);

+ N: Số vòng dây của khung

+ (vecB) : Véc tơ chạm màn hình trường đoản cú của từ trường sóng ngắn các .B:Tesla(T) ( (vecB) vuông góc với trục xoay ∆)

+ ω: Vận tốc góc ko đổi của khung dây

( Chọn cội thời gian t=0 dịp ( ((vecn,vecB)=0^0))

 -Chu kì với tần số của form :(T=frac2pi omega ;f=frac1T)

3. Suất năng lượng điện cồn xoay chiều:

- Biểu thức của suất điện đụng cảm ứng tức thời:

(e=frac-Delta Phi Delta t=-Phi "=omega NBS.sinomega)(t=E_ocos(omega t-fracpi 2))  

 (e=E_ocos(omega t+ varphi _0)) Đặt (E_0=NBomega S) :Suất năng lượng điện hễ cực to

 (varphi _0=varphi -fracpi 2)

Đơn vị :e,E0 (V)

VÍ DỤ MẪU:

lấy ví dụ 1: (CĐ 2009) Một form dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật gồm 500 vòng dây, diện tích S mỗi vòng 54 cmét vuông. Khung dây tảo gần như quanh một trục đối xứng (nằm trong khía cạnh phẳng của khung), vào sóng ngắn đều sở hữu vectơ cảm ứng tự vuông góc với trục cù cùng gồm độ Khủng 0,2 T. Từ thông cực lớn qua form dây là


A. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb . C. 0,81 Wb. D. 0,54 Wb.

Phân tích với hướng dẫn giải

Từ thông cực đại qua form dây là: (Phi _0=NBS=500.0,2.54.10^-4=0,54Wb) .

Chọn D

ví dụ như 2: (CĐ 2010) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật tất cả 500 vòng dây, diện tích từng vòng là 2đôi mươi cm2. Khung tảo hầu hết cùng với vận tốc 50 vòng/giây xung quanh một trục đối xứng phía trong mặt phẳng của size dây, vào một từ trường đều có véc tơ cảm ứng tự (vecB) vuông góc cùng với trục con quay cùng có độ mập (fracsqrt25pi T). Suất điện động cực đại vào size dây bằng

A. 110(sqrt2)V. B. 220(sqrt2)V. C. 110 V. D. 220 V.

Phân tích với lý giải giải

Tần số góc: (omega =50.2pi =100pi (rad/s)).

Suất điện hễ cực to trong form dây bằng:

(E_0=omega NBS=100pi .500.fracsqrt25pi .220.10^-4=220sqrt2V)

Chọn B

ví dụ như 3: (ĐH 2013) Một khung dây dẫn phẳng, dẹt, hình chữ nhật có diện tích S 60 cmét vuông, tảo phần đa xung quanh một trục đối xứng (ở trong mặt phẳng của khung) trong sóng ngắn đều phải có vectơ chạm màn hình từ bỏ vuông góc với trục tảo và có độ bự 0,4 T. Từ thông cực đại qua size dây là


A. 2,4.10-3 Wb. B. 1,2.10-3Wb. C. 4,8.10-3Wb. D. 0,6.10-3Wb.

Phân tích với giải đáp giải

Ta có:(Phi =Phi _0cos(omega t+varphi )=BScos(omega t+varphi )) .

Từ thông cực đại qua khung dây là: (Phi _0=BS=0,4.60.10^-4=2,4.10^-3Wb).

Chọn A

ví dụ như 4: (ĐH 2009)

Từ thông sang 1 vòng dây dẫn là (Phi =frac2.10^-2pi cos(100pi t+fracpi 4)(Wb)) . Biểu thức của suất năng lượng điện đụng cảm ứng mở ra trong tầm dây này là

A. (e=-2sin(100pi t+fracpi 4)(V)) B.(e=2sin(100pi t+fracpi 4)(V))

C.(e=-2sin100pi t(V)) D.(e=2pi sin100pi t(V))

Phân tích và gợi ý giải

Suất điện động cảm ứng lộ diện trong khoảng dây:

(e=-fracdPhi dt=100pi .frac2.10^-2pi sin(100pi t+fracpi 4)=2sin(100pi t+fracpi 4))

 Chọn B

lấy ví dụ như 5: (ĐH 2011) Một form dây dẫn phẳng xoay đầy đủ với tốc độ góc ω quanh một trục cố định và thắt chặt bên trong phương diện phẳng size dây, vào một từ trường đều phải có vectơ cảm ứng trường đoản cú vuông góc với trục quay của khung. Suất năng lượng điện hễ cảm ứng vào form bao gồm biểu thức e = E0cos(ωt + π/2 ). Tại thời gian t = 0, vectơ pháp con đường của khía cạnh phẳng khung dây phù hợp với vectơ cảm ứng xuất phát điểm từ 1 góc bằng


A. 1500. B. 900. C. 450. D. 1800.

Phân tích cùng gợi ý giải

Ta có:(e=E_0sin(omega t+Phi )=E_0cos(omega t+Phi -fracpi 2)) .

So sánh với biểu thức đề bài: (e=E_0cos(omega t+fracpi 2 )Rightarrow varphi -fracpi 2=fracpi 2Rightarrow varphi =pi)

Chọn D 

Ví dụ 6: Một size dây dẫn hình chữ nhật, cù mọi xung quanh trục đi qua trung điểm của hai cạnh đối diện của size, trong một sóng ngắn từ trường đều có véctơ cảm ứng từ bỏ (vecB) vuông góc với trục con quay của form. Suất năng lượng điện đụng chạm màn hình lộ diện trong size dây đạt giá trị cực đại khi mặt khung

A. vuông góc với (vecB). B. sản xuất với (vecB) một góc 450

C. song tuy nhiên với (vecB). D. sinh sản với (vecB) một góc 600

Phân tích với trả lời giải

*

Suất năng lượng điện động cảm ứng trong khung: (e=E_0sin(vecB;vecn)Rightarrow e=E_0Rightarrow vecB;vecn=fracpi 2)


Vì chũm Khi e max thì phương diện phẳng size tuy vậy tuy nhiên cùng với cảm ứng từ.

chọn C

lấy một ví dụ 7: Một form dây dẫn tảo phần đa xung quanh trục xx’ với vận tốc 150 vòng/phút ít, vào một sóng ngắn từ trường đều phải có véctơ cảm ứng trường đoản cú vuông góc với trục tảo xx’ của khung. Ở thời điểmlàm sao đó trường đoản cú thông gửi vào form dây là 0,4Wb thì suất năng lượng điện rượu cồn cảm ứng lộ diện vào size dây bởi 47V. Từ thông cực đại gửi qua size dây bằng

A. 0,4Wb. B. 0,4πWb. C. 0,5Wb. D. 0,5πWb.

Xem thêm: Súng Hơi Trung Quốc 12Kg Giá Rẻ 2021, Thoải Mái Súng Săn, Cau Tao Sung Hoi 12Kg Trung Quoc

Phân tích cùng trả lời giải

Tần số góc xê dịch của khung:

 

*

lấy ví dụ 8: Một vòng dây có diện tích S=100cm2 cùng điện trsinh hoạt R=0,45Ω , quay hồ hết cùng với vận tốc góc ω=100 rad/s trong một từ trường đều phải sở hữu cảm ứng từ bỏ B=0,1T bao phủ một trục phía bên trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường mức độ tự. Nhiệt lượng tỏa ra trong khoảng dây khi nó tảo được 1000 vòng là:

A. 1,39J. B. 7J. C. 0,7J. D. 0,35J.

Phân tích cùng lý giải giải

Suất điện cồn rất đại: (E_0=omega NBS=0,1V) .


Dòng điện chạy xe trên vòng dây (I=fracE_0sqrt2R)

Nhiệt lượng lan ra (Q=I^2Rt=(fracE_0^22R).t)

Thời gian quay được 1000 vòng: (t=20pi s ;Q=0,7J)

Chọn C

lấy một ví dụ 9: (Trích đề thi test siêng Vĩnh Phúc lần 2 năm 2014)

Một cuộn dây dẫn dẹt, cù đông đảo xung quanh một trục thắt chặt và cố định trong sóng ngắn đều phải sở hữu pmùi hương vuông góc cùng với trục tảo. Suất điện đụng cảm ứng lộ diện vào cuộn dây có giá trị cực lớn là E0. Tại thời khắc suất năng lượng điện rượu cồn liền bằng e = E0/2 cùng đang tăng thì véc tơ pháp con đường (vecn) hợp với véc tơ (vecB) một góc bằng

A. 1500. B. 1200. C. 300 D. 600.

*

bài bác tân oán giải nhanh hơn với

vòng tròn lượng giác.

Suất năng lượng điện động trễ trộn 900 đối với từ thông cần nhị đại

 lượng này được màn biểu diễn trong tầm tròn như hình vẽ.

Từ hình mẫu vẽ ta thấy: (omega t+varphi =fracpi 6)

Chọn C

*

BÀI TẬPhường VẬN DỤNG:

Câu 1:(CĐ 2013) Một vòng dây dẫn phẳng gồm diện tích 100 cmét vuông, xoay phần đa quanh một trục đối xứng (trực thuộc mặt phẳng của vòng dây), trong sóng ngắn từ trường đều sở hữu vectơ cảm ứng từ bỏ vuông góc cùng với trục tảo. Biết trường đoản cú thông cực to qua vòng dây là 0,004Wb . Độ to của cảm ứng trường đoản cú là:


A. 0,2T B. 0,6T C. 0,8T D. 0,4T

Hướng dẫn giải

Từ thông cực đại qua vòng dây:

(Phi _0=BSRightarrow B=fracPhi _0S=frac0,004100.10^-4=0,4T)

Chọn D

Câu 2: (trích đề thi demo chăm Đại Học Vinch lần 3 năm 2014)Một khung dây dẫn kín hình chữ nhật hoàn toàn có thể tảo hầu hết xung quanh trục đi qua trung điểm hai cạnh đối lập, vào một từ trường đều phải có cảm ừng từ bỏ (vecB) vuông góc cùng với trục con quay. Suất điện rượu cồn luân phiên chiều xuất hiện thêm trong khung có giá trị cực lớn Lúc mặt khung

A. tuy nhiên song với (vecB) B. vuông góc cùng với (vecB)

C. chế tác cùng với (vecB) một góc 450. D. tạo ra với (vecB) một góc 600.

Hướng dẫn giải

 (e=-Phi ;=E_0sin(omega t+varphi )Rightarrow e=E_0Leftrightarrow omega t+varphi =fracpi 2Rightarrow vecn// vecB)

Chọn A

Câu 3: (CĐ 2011) Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích S 0,025 m2, tất cả 200 vòng dây cù số đông với tốc độ trăng tròn vòng/s xung quanh một trục cố định và thắt chặt trong một từ trường sóng ngắn số đông. Biết trục cù là trục đối xứng phía bên trong phương diện phẳng form với vuông góc cùng với phương thơm của sóng ngắn từ trường. Suất năng lượng điện động hiệu dụng lộ diện vào form có độ bự bởi 222 V. Cảm ứng tự bao gồm độ mập bằng


A. 0,45 T. B. 0,60 T. C. 0,50 T. D. 0,40 T.

Hướng dẫn giải

Tần số góc:(omega =đôi mươi.2pi =40pi (rad/s)).

Suất năng lượng điện rượu cồn cực lớn trong size dây bằng:

(E_0=omega NBSRightarrow B=fracE_0omega NS=fracEsqrt2omega NS=frac220sqrt240pi .200.0,025=0,5T)

Chọn C

Câu 4: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật tất cả 500 vòng dây, diện tích S từng vòng là 2đôi mươi cmét vuông. Khung cù phần đông với tốc độ 50 vòng/giây xung quanh một trục đối xứng phía trong mặt phẳng của khung dây, vào một từ trường đều phải có véc tơ cảm ứng từ (vecB) vuông góc với trục xoay với có độ to B. Để đem đến suất điện động hiệu dụng có giá trị là E = 220V thì cảm ứng từ B có độ lớn là

A. (fracsqrt3pi ). B. (fracsqrt25pi )T. C. (fracsqrt2pi ) T D. (fracsqrt55pi ).

Hướng dẫn giải

Tần số con quay của size là (f=50fracvonggiay=50HzRightarrow omega =100pi (rad/s))


Suất điện động của máy phát điện luân chuyển chiều một pha:

 (E=fracNBSomega sqrt2Rightarrow B=fracEsqrt2NSomega =frac220sqrt2500.2đôi mươi.10^-4.100pi =fracsqrt25pi (T))

Chọn B 

Câu 5: Một khung dây dẫn phẳng cù mọi cùng với vận tốc góc w xung quanh một trục cố định và thắt chặt phía trong mặt phẳng form dây, trong một sóng ngắn đều phải có vectơ cảm ứng từ bỏ vuông góc với trục tảo của khung. Suất năng lượng điện động chạm màn hình vào size bao gồm biểu thức e =(E_0cos(omega t)) . Biểu thức của từ bỏ thông gửi vào size dây là

A. (Phi =fracE_0omega cos(omega t-fracpi 2)). B. (Phi =omega E_0cos(omega t-fracpi 2)).

C.(Phi =omega E_0cos(omega t+fracpi 2)) . D. (Phi =fracE_0omega cos(omega t+fracpi 2)).

Hướng dẫn giải

Ta hiểu được, suất điện rượu cồn cảm ứng trong size chậm chạp pha rộng từ thông chạm màn hình gửi qua form là (fracpi 2) chính vì như vậy ta có: (varphi _Phi =varphi _e+fracpi 2=8+fracpi 2=fracpi 2)


 (Rightarrow Phi =Phi _0cos(omega t+fracpi 2)(Wb)=fracE_0omega cos(omega t+fracpi 2)(Wb))

Chọn D

Tải về

Luyện các bài tập luyện trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay