Một khung dây dẫn hình chữ nhật gồm 200 vòng, có kích thước 40 cm $\times$ 60 cm, được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,2 T.

15/28

Một khung dây dẫn hình chữ nhật gồm 200 vòng, có kích thước 40 cm $\times$ 60 cm, được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,2 T. Trục quay của khung dây nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ. Khung dây quay đều với tốc độ 1200 vòng/phút. Chọn t = 0 là thời điểm mặt phẳng khung dây vuông góc với vector cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng e(t) xuất hiện trong khung dây dẫn đó là

$e_c = 38,4\pi \cos \left(40\pi t - \tfrac{\pi}{2}\right)$ (V).

$e_c = 384\pi \cos (40\pi t)$ (V).

$e_c = 38,4\pi \sin (40\pi t - \tfrac{\pi}{2})$ (V).

$e_c = 384\pi \cos \left(40\pi t - \tfrac{\pi}{2}\right)$ (V).

Giải thích

Đáp án đúng là D

Ta có: $\omega = 2\pi f = 2\pi \cdot \dfrac{1200}{60} = 40\pi$ rad/s.

$S = 0,4 \cdot 0,6 = 0,24$ m$^2$.

Tại $t_0 = 0$ ta có $\varphi_0 = (\vec{n}; \vec{B}) = 0^\circ$.

Từ thông xuyên qua diện tích mặt phẳng khung dây:
\[
\Phi (t) = NBS \cos(\omega t + \varphi_0)
= 200 \cdot 0,2 \cdot 0,24 \cos(40\pi t)
= 9,6 \cos(40\pi t)\ \text{(Wb)}.
\]

Biểu thức suất điện động cảm ứng $e(t)$ xuất hiện trong khung dây:
\[
e_c = - \frac{d\Phi}{dt}
= 384\pi \sin(40\pi t)
= 384\pi \cos\left(40\pi t - \tfrac{\pi}{2}\right)\ \text{(V)}.
\]