Một ống dây đồng hình trụ dài 25cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có

11/15

Một ống dây đồng hình trụ dài 25cm gồm nhiều vòng dây quấn sít nhau và có điện trở 0,20 Ω. Dây đồng có tiết diện 1,0mm2 và điện trở suất 1,7.10−8 Ω.m. Từ thông qua mỗi vòng dây đồng và năng lượng từ trường trong ống dây khi có dòng điện cường độ 2,5A chạy trong ống dây đồng là:

Φ0=0,63nWb;W=1,74.10−4J

Φ0=0,63μWb;W=1,74.10−3J

Φ0=0,63μWb;W=1,74.10−4J

Φ0=0,63Wb;W=1,74.10−3J

Giải thích

Đáp án C

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

S0=πd24⇒d=4S0π=4.1.10−63,14≈1,13.10−3m=1,13mm

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

N=ld=25.10−21,13.10−3≈221(vòng)

Công thức tính điện trở của dây dẫn: R=ρl0S⇒l0=RSρ

Từ công thức tính điện trở của dây dẫn ta tính được chiều dài tổng cộng của N vòng dây đồng quấn trên ống dây: l0=RSρ=0,2.1.10−61,7.10−8≈11,76m

Suy ra chu vi C của mỗi vòng dây:

C=l0N=11,76221=0,0532m=53,2mm

Đường kính D của ống dây là:

C=πD⇒D=Cπ=53,23,14≈17mm

Diện tích tiết diện S của ống dây là:

S=πD24=3,14.1724≈227mm2

Độ tự cảm của ống dây:

L=4π.10−7.N2l.S=4π.10−7.221225.10−2.227.10−6=5,57.10−5H

Vì từ thông qua ống dây đồng có trị số Φ=L.i

Nên từ thông qua mỗi vòng dây khi dòng điện chạy trong ống dây có cường độ i=I=2,5A sẽ bằng:

Φ0=ΦN=L.iN=5,57.10−5.2,5221=6,3.10−7Wb=0,63μWb

Năng lượng từ trường tích luỹ trong ống dây:

W=Li22=5,57.10−5.2,522=1,74.10−4J