Máy biến áp là thiết bị điện giúp biến đổi điện áp xoay chiều từ mức điện áp này sang mức điện áp khác, đáp ứng nhu cầu sử dụng cho đa dạng các thiết bị điện.

Câu 16:

Một ống dây dẫn có chiều dài 50 cm, gồm 2000 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều có đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30^o. Cho dòng điện I=5 A chạy trong ống dây. Xét tính đúng/sai của các kết luận sau đây

A.

Để xác định độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây ta sử dụng công thức \(B=2\pi {{.10}^{-7}}.NIL.\)

B.

Góc hợp bởi đường sức từ và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ống dây là 30^o

C.

Cảm ứng từ trong ống dây có độ lớn xấp xỉ 0,015 T

D.

Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông, cạnh a = 5 cm thì từ thông xuyên qua khung dây là 3,125.10^-5 Wb

Lời giải:

Đáp án đúng: Sai, Sai, Sai, Đúng

"Góc hợp bởi đường sức từ và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ống dây là 30^o": Sai vì góc hợp bởi đường sức từ và vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ống dây là 90^o - 30^o = 60^o.

"Để xác định độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây ta sử dụng công thức \(B=2\pi {{.10}^{-7}}.NIL\)": Sai vì để xác định độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây ta sử dụng công thức \(B=4\pi {{.10}^{-7}}.\frac{NI}{L}.\)

"Cảm ứng từ trong ống dây có độ lớn xấp xỉ 0,015 T": Sai vì:

Độ lớn cảm ứng từ B trong ống dây là

\(B=4\pi {{.10}^{-7}}.\frac{NI}{L}=4\pi {{.10}^{-7}}.\frac{2000.5}{0,5}\approx 0,025\) T.

"Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông, cạnh a = 5 cm thì từ thông xuyên qua khung dây là 3,125.10^-5 Wb": Đúng vì:

Tiết diện ống dây đó là a₂ = 2,5.10-3 m².

Khung dây được đặt đối diện với ống dây nên góc α = 60^o.

Từ thông xuyên qua khung dây là

\(\Phi =BScos\alpha =0,025.2,{{5.10}^{-3}}.cos{{60}^{o}}=3,{{125.10}^{-5}}\) Wb.

Câu 17:

Một dây dẫn thẳng dài l=1 m đặt trong từ trường đều có độ lớn B=0,3 T. Dòng điện chạy qua dây có cường độ I=4 A. Góc giữa dây dẫn và từ trường là 30^o

A.

Lực từ có hướng vuông góc với đoạn dây dẫn

B.

Lực từ có độ lớn là 0,6 N

C.

Lực từ sẽ bằng 0 nếu góc giữa dây dẫn và từ trường bằng 90^o

D.

Nếu tăng độ lớn của cảm ứng từ thì lực từ sẽ tăng

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Đúng, Sai, Đúng

"Lực từ có hướng vuông góc với đoạn dây dẫn": Đúng.

"Lực từ có độ lớn là 0,6 N": Đúng.

Áp dụng công thức \(F=BIlsin\alpha =0,3.4.1.sin{{30}^{o}}=0,6\) N.

"Lực từ sẽ bằng 0 nếu góc giữa dây dẫn và từ trường bằng 90^o": Sai vì lực từ sẽ bằng 0 nếu góc giữa dây dẫn và từ trường bằng 0^o hoặc 180^o.

"Nếu tăng độ lớn của cảm ứng từ thì lực từ sẽ tăng": Đúng vì lực từ tỉ lệ thuận với độ lớn của từ trường \(B\).

Câu 18:

Ở một bóng đèn sợi đốt có ghi 220 V - 75 W. Đèn được nối vào mạng điện xoay chiều, đèn sáng bình thường

A.

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là 0,34 A

B.

Số đo cường độ dòng điện của ampe kế mắc nối tiếp với đèn là 0,48 A

C.

Trong một giờ, đèn tiêu thụ năng lượng điện là 75 W.h

D.

Điện trở của đèn là 458 Ω

Lời giải:

Đáp án đúng: Đúng, Sai, Đúng, Sai

"Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là 0,34 A": Đúng. Điện áp hiệu dụng để đèn sáng bình thường là u=220 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là \(I=\frac{P}{U}=\frac{75}{220}=0,34\) A.

"Số đo cường độ dòng điện của ampe kế mắc nối tiếp với đèn là 0,48 A": Sai. Đồng hồ đo giá trị hiệu dụng. Trong trường hợp này, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều là 0,34 A.

"Trong một giờ, đèn tiêu thụ năng lượng điện là 75 W.h": Đúng. Năng lượng điện tiêu thụ là tích của công suất điện với thời gian tiêu thụ điện. Trong trường hợp này, năng lượng điện tiêu thụ là 75 W.h.

"Điện trở của đèn là 458 Ω": Sai. Điện trở của đèn là

\(R=\frac{U}{I}=\frac{220}{0,34}=645\) Ω.

Câu 19:

Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20 m có diện tích mặt cắt ngang là 2,5.10^-6 m². Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20 A. Ở vị trí đang xét, từ trường Trái Đất có cảm ứng từ nằm ngang, hướng từ nam lên bắc và có độ lớn 0,5.10^-4 T. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,9.10³ kg/m³; \(g=9,8\) m/s².

Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu niutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 0,02

Lực từ tác dụng lên dây dẫn có độ lớn là

\({{F}_{t}}=BI\ell \text{sin}\theta =0,{{5.10}^{-4}}.20.20.\text{sin}{{90}^{o}}=0,02\) N

Câu 20:

Một đoạn dây dẫn bằng đồng dài 20 m có diện tích mặt cắt ngang là 2,5.10^-6 m². Đoạn dây dẫn được đặt nằm ngang sao cho dòng điện trong đoạn dây dẫn chạy từ đông sang tây với cường độ 20 A. Ở vị trí đang xét, từ trường Trái Đất có cảm ứng từ nằm ngang, hướng từ nam lên bắc và có độ lớn 0,5.10^-4 T. Biết khối lượng riêng của đồng là 8,9.10³ kg/m³; \(g=9,8\) m/s².

Lực hấp dẫn tác dụng lên đoạn dây là bao nhiêu niutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Lời giải:

Đáp án đúng: 4,36

Lực hấp dẫn có độ lớn là

\({{F}_{hd}}=mg=\rho S\ell =8,{{9.10}^{3}}.2,{{5.10}^{-6}}.20=4,36\) N

Trong điều kiện bình thường, lực hấp dẫn tác dụng lên một dây dẫn mang dòng điện lớn hơn rất nhiều so với lực từ do từ trường Trái Đất gây ra.

Câu 21:

Một khung dây dẫn đặt vuông góc với một từ trường đều, cảm ứng từ B có độ lớn biến đổi theo thời gian. Biết cường độ dòng điện cảm ứng là \({{I}_{C}}=0,5\) A, điện trở của khung là R=2 Ω và diện tích khung là 100 cm².

Suất điện động cảm ứng là bao nhiêu V (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Lời giải: