Một dây đồng điện trở 3 Ω được uốn thành hình vuông cạnh 40 cm, hai đầu dây đồng được nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở không đáng kể. Mạch điện đặt trong một
28/28
Một dây đồng điện trở 3 Ω được uốn thành hình vuông cạnh 40 cm, hai đầu dây đồng được nối với hai cực của một nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở không đáng kể. Mạch điện đặt trong một từ trường có \(\vec B\) cùng hướng với vectơ pháp tuyến \(\vec n\) của mặt phẳng hình vuông như hình bên. Độ lớn cảm ứng từ tăng theo thời gian theo quy luật \(B = 2 + 15.t\) (T), (\(t\) đo bằng giây). Cho rằng từ trường do dòng điện gây ra không đáng kể. Cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Cạnh hình vuông là \(a = 40\) cm \( = 0,4\) m.
Diện tích khung: \(S = {a^2} = 0,{4^2} = 0,16\;{m^2}\).
Cảm ứng từ tăng theo thời gian: \(B = 2 + 15t\) nên: \(\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 15\) T/s.
Suất điện động cảm ứng có độ lớn: \({e_c} = S\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 0,16.15 = 2,4\) V.
Từ trường \(\vec B\) hướng cùng chiều pháp tuyến và đang tăng, nên dòng điện cảm ứng tạo từ trường ngược chiều \(\vec B\). Do đó dòng cảm ứng có chiều kim đồng hồ.
Theo kí hiệu nguồn trong hình, nguồn điện cũng gây dòng điện theo chiều kim đồng hồ, nên hai suất điện động cùng chiều.
Tổng suất điện động trong mạch: \({E_{{\rm{t?ng}}}} = 6 + 2,4 = 8,4\) V.
Cường độ dòng điện: \(I = \frac{{{E_{{\rm{t?ng}}}}}}{R} = \frac{{8,4}}{3} = 2,8\) A.
Đáp án: 2,8.