Một khung dây kín phẳng hình vuông ABCD có cạnh a = 10 cm gồm N = 250 vòng. Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng không gian trong đó có từ trường. Trong khi chuyển động cạnh AB và DC l
3/6
Một khung dây kín phẳng hình vuông ABCD có cạnh a = 10 cm gồm N = 250 vòng. Khung chuyển động thẳng đều tiến lại khoảng không gian trong đó có từ trường. Trong khi chuyển động cạnh AB và DC luôn nằm trên hai đường thẳng song song. Tính cường độ dòng điện chạy trong khung trong khoảng thời gian từ khi cạnh CB của khung bắt đầu gặp từ trường đến khi khung vừa vặn nằm hẳn trong từ trường. Chỉ rõ chiều dòng điện trong khung. Cho biết điện trở của khung là 3 . Tốc độ của khung v = 1,5 m/s và cảm ứng từ của từ trường B = 0,005 T.
Hướng dẫn giải:
Tại thời điểm \({t_0} = 0\) khi khung dây có cạnh BC bắt đầu vào vùng từ trường đều thì diện tích khung dây nằm trong từ trường \({{\rm{S}}_0} = 0\) và thời điểm t thì diện tích khung dây vào trong từ trường là \({{\rm{S}}_{\rm{t}}} = {\rm{BC}}.\)vt = avt và góc \(\alpha = 0 \Rightarrow \) từ thông qua 1 vòng của khung dây là \({\Phi _t} = {\rm{B}}{{\rm{S}}_{\rm{t}}} = Bav.\Delta t\)
Theo định luật Faraday ta có:
\({\rm{e}} = - {\rm{N}}\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta {\rm{t}}}} = {\rm{N}}\frac{{{\rm{Bav}} \cdot \Delta {\rm{t}}}}{{\Delta {\rm{t}}}} = {\rm{NBav}} = 250.0,005.0,1.1,5 = 0,1875\;{\rm{V}}.\)
Lại có \(i = \frac{e}{R} = \frac{{NBav}}{R} = \frac{{0,1875}}{3} = 0,0625\;{\rm{A}} = 62,5\;{\rm{mA}}.\)
Khi khung dây đi vào vùng từ trường, từ thông qua khung dây tăng, nên cảm ứng từ do dòng điện cảm ứng sinh ra ngược chiều với cảm ứng từ của vùng từ trường, do đó, chiều dòng điện qua khung theo chiều ngược chiều kim đồng hồ hay chiều từ A đến B.