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= 3.10−4Vs ; Hi=0,08(A/cm); từ dẫn khe hở không khí 10-7Vs/A; số vòng dây N=1000. Sức từ động là:
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Để giải bài toán này, ta cần tính toán sức từ động (F) dựa trên định luật Ampere. Sức từ động là tổng của sức từ động trên lõi thép và sức từ động trên khe hở không khí.
1. **Tính chiều dài trung bình của lõi thép (l):**
l = π * (D1 + D2) / 2 = π * (29 + 32) / 2 ≈ 95.45 cm
2. **Tính từ trở của lõi thép (Rm):** Do đề bài cho Hi = 0.08 A/cm, ta tính sức từ động trên lõi thép:
F_thep = Hi * l = 0.08 A/cm * 95.45 cm ≈ 7.64 A
3. **Tính khe hở không khí (δ):**
δ = (D2 - D1)/2 = (32 - 29)/2 = 1.5 cm
4. **Tính sức từ động trên khe hở không khí:**
Từ thông Φ = 3 * 10^-4 Vs
Từ dẫn khe hở Λ = 10^-7 Vs/A
Sức từ động khe hở F_kheho = Φ / Λ = (3 * 10^-4) / (10^-7) = 3000 A
5. **Tính tổng sức từ động:**
F = N * I = F_thep + F_kheho
Tuy nhiên, bài toán yêu cầu tính sức từ động, và đã cho số vòng dây N=1000, ta cần xem xét lại cách tiếp cận.
Ta có B = Φ/S. Diện tích mặt cắt ngang của lõi thép là S = b * δ = 2.5cm * 1.5cm = 3.75 cm^2 = 3.75 * 10^-4 m^2.
Vậy B = (3 * 10^-4) / (3.75 * 10^-4) = 0.8 T.
H trong lõi thép là 0.08 A/cm = 8 A/m.
Chiều dài đường sức từ trong lõi thép là l = π(D1+D2)/2 = π(0.29+0.32)/2 = 0.9545 m
Áp dụng định luật mạch từ: NI = H*l + H_delta * delta
NI = 8*0.9545 + B/mu_0 * delta = 8*0.9545 + 0.8/(4*pi*10^-7) * 0.015
NI = 7.636 + 9549.296
Suy ra NI ~ 1000 * I = 3007.636 + 7.636= 3008.
Sức từ động là 3008 A.vòng
