Để giám sát quá trình hô hấp của bệnh nhân, các nhân viên y tế sử dụng một dải mỏng gồm 250 vòng dây kim loại quấn liên tiếp nhau được
24/28
Để giám sát quá trình hô hấp của bệnh nhân, các nhân viên y tế sử dụng một dải mỏng gồm 250 vòng dây kim loại quấn liên tiếp nhau được buộc xung quanh ngực của bệnh nhân như hình. Khi bệnh nhân hít vào, diện tích các vòng dây tăng lên một lượng \(45{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\). Biết từ trường Trái Đất tại vị trí đang xét được xem gần đúng là đều và có độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ \(56\mu T\), các đường sức từ hợp với mặt phẳng cuộn dây một góc 30oC. Giả sử thời gian để một bệnh nhân hít vào là \(1,5{\rm{\;s}}\), hãy xác định độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra bởi cuộn dây trong quá trình trên theo đơn vị \(\mu V\).
Phương pháp:
Công thức tính suất điện động cảm ứng: \(\left| {{e_c}} \right| = N\left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = N\left| {\frac{{B.{\rm{\Delta }}S{\rm{cos}}\alpha }}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right|\)
Cách giải:
Góc hợp bởi vecto đơn vị pháp tuyến vòng dây với vecto cảm ứng từ:
\(\alpha = {90^ \circ } - {30^ \circ } = {60^ \circ }\)
Suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra bởi cuộn dây trong quá trình hít thở của bệnh nhân:
\(\left| {{e_c}} \right| = N\left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = N\left| {\frac{{B.{\rm{\Delta }}S{\rm{cos}}\alpha }}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right|\)
\( \Rightarrow \left| {{e_c}} \right| = 250.\left| {\frac{{{{56.10}^{ - 6}}{{.45.10}^{ - 4}}.{\rm{cos}}{{60}^ \circ }}}{{1,5}}} \right| = {2,1.10^{ - 5}}\left( V \right) = 21\left( {\mu V} \right)\)
Đáp số: 21