Bài tập 25.8 trang 65 SBT Vật lý 11

a) Đường kính d của dây đồng có tiết diện S0 = 1,0 mm2 :

\(\begin{array}{l} {S_0} = \frac{{\pi {d^2}}}{4}\\ \Rightarrow d = \sqrt {\frac{{4{S_0}}}{\pi }} = \sqrt {\frac{{4.1,{{0.10}^{ - 6}}}}{{3,14}}} \approx 1,13mm \end{array}\)$$

Suy ra số vòng dây đồng quấn trên ống dây có độ dài l = 25 cm : 

\(N = \frac{\ell }{d} = \frac{{{{25.10}^{ - 2}}}}{{1,{{13.10}^{ - 3}}}} \approx 221\) vòng dây

Áp dụng công thức điện trở của dây dẫn :  \(R = \rho \frac{{{\ell _0}}}{{{S_0}}}\)$\frac{{\mathrm{}}_{}}{}$

Ta tính được độ dài tổng cộng l0 của N vòng dây đồng quấn trên ống dây :

\({\ell _0} = R\frac{{{S_0}}}{\rho } = 0,20.\frac{{1,{{0.10}^{ - 6}}}}{{1,{{7.10}^{ - 8}}}} = 11,76m\)

Từ đó suy ra :

- Chu vi C của mỗi vòng dây:  

\(C = \frac{{{\ell _0}}}{N} = \frac{{11,76}}{{221}} \approx 0,053m \approx 53mm\)

- Đường kính D của ống dây:

\(C = \pi d \Rightarrow d = \frac{C}{\pi } = \frac{{53}}{{3,14}} \approx 17mm\)

- Diện tích tiết diện s của ống dây : ${\mathrm{}}^{}$

\(S = \frac{{\pi {d^2}}}{4} = \frac{{3,14.{{(17)}^2}}}{4} \approx 227m{m^2}\)

- Độ tự cảm của ống dây đồng được tính theo công thức :

\(\begin{array}{l} L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{\ell }S\\ \Rightarrow L = 4.3,{14.10^{ - 7}}.\frac{{{{(221)}^2}}}{{{{25.10}^{ - 2}}}}{.227.10^{ - 6}} \approx 55,{7.10^{ - 6}}H \end{array}\)

b)  Vì từ thông qua ống dây đồng có trị số \({\rm{\Phi }}\) = Li, nên từ thông qua mỗi vòng dây khi dòng điện chạy trong ống dây có cường độ i = I = 2,5 A sẽ bằng :

\({{\rm{\Phi }}_0} = \frac{{\rm{\Phi }}}{N} = \frac{{Li}}{N} = \frac{{55,{{7.10}^{ - 6}}.2,5}}{{221}} \approx 0,63Wb\)

và năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây đồng tính bằng :

\(W = \frac{{L{i^2}}}{2} = \frac{{55,{{7.10}^{ - 6}}.2,{5^2}}}{2} = 1,{74.10^{ - 4}}J\)

-- Mod Vật Lý 11 HỌC247