Cho một lõi thép hình vành khăn, có một khe hở, làm bằng thép kỹ thuật điện, cuộn dây dẫn dòng một chiều; D1=29cm; D2=32 cm; bề dày b=2,5cm; Φ= 2.10−4Vs; Hi=0,08(A/cm); từ dẫn khe hở không khí 10-7Vs/A; số vòng dây N=1000. Cường độ dòng điện trong cuộn dây là:

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng định luật Ampere cho mạch từ có khe hở không khí. 1. **Tính chiều dài trung bình của mạch từ (lõi thép):** - Đường kính trung bình: D = (D1 + D2) / 2 = (29 + 32) / 2 = 30.5 cm - Chiều dài trung bình: l_fe = π * D = π * 30.5 ≈ 95.87 cm 2. **Tính chiều dài khe hở không khí:** - Bài toán không cho trực tiếp chiều dài khe hở. Tuy nhiên, ta sẽ tính gián tiếp thông qua từ dẫn. 3. **Tính tiết diện ngang của lõi thép:** - S = b * (D2 - D1) / 2 = 2.5 * (32 - 29) / 2 = 3.75 cm² = 3.75 * 10⁻⁴ m² 4. **Tính từ cảm B:** - B = Φ / S = (2 * 10⁻⁴) / (3.75 * 10⁻⁴) ≈ 0.533 T 5. **Tính từ trường H trong lõi thép:** - H_fe = H_i = 0.08 A/cm = 8 A/m 6. **Áp dụng định luật Ampere:** - N * I = H_fe * l_fe + H_δ * l_δ, trong đó H_δ là từ trường trong khe hở và l_δ là chiều dài khe hở. - Ta có B_δ = B ≈ 0.533 T (vì từ thông là như nhau) - Suy ra H_δ = B_δ / μ_0 = 0.533 / (4π * 10⁻⁷) ≈ 424176 A/m 7. **Tính từ dẫn của khe hở:** - Gọi Λ_δ là từ dẫn của khe hở, ta có: Λ_δ = 10⁻⁷ Vs/A. - Ta cũng có Λ_δ = μ_0 * S / l_δ, suy ra l_δ = μ_0 * S / Λ_δ = (4π * 10⁻⁷ * 3.75 * 10⁻⁴) / 10⁻⁷ = 4π * 3.75 * 10⁻⁴ ≈ 4.71 * 10⁻³ m = 0.471 cm 8. **Thay vào định luật Ampere:** - 1000 * I = 8 * 95.87 + 424176 * 4.71 * 10⁻³ - 1000 * I = 766.96 + 1997.87 - 1000 * I = 2764.83 - I = 2.76 A Giá trị gần nhất với kết quả tính toán là 3A, tuy nhiên kết quả chính xác hơn nằm giữa 2A và 3A. Vì vậy, đáp án có thể không hoàn toàn chính xác. Tuy nhiên, C (2A) có vẻ là lựa chọn hợp lý nhất nếu phải chọn một đáp án duy nhất.