1. Dựa vào biểu thức suất điện động cảm ứng của định luật Faraday:
\({e_c} = - N\frac{{\Delta \phi }}{{\Delta t}}\)
Hãy chứng tỏ mối liên hệ sau:
\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)
Trong đó, U1 và U2 lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp; với N1 và N2 lần lượt là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
2. Giải thích nguyên nhân xuất hiện điện áp u2 ở hai đầu cuộn thứ cấp.
Dựa vào biểu thức suất điện động cảm ứng của định luật Faraday
1.
\(\begin{array}{l}{e_1} = - {N_1}\frac{{\Delta {\phi _1}}}{{\Delta t}} = - {N_1}B{S_1}\omega \cos (\omega t + {\varphi _1})\\{e_2} = - {N_2}\frac{{\Delta {\phi _2}}}{{\Delta t}} = - {N_2}B{S_2}\omega \cos (\omega t + {\varphi _2})\\ \Rightarrow \frac{{{e_1}}}{{{e_2}}} = \frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\end{array}\)
Vì hai cuộn dây được đặt trong cùng từ trường B và có cùng tốc độ góc ω nên φ1 = φ2
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:
\(\begin{array}{l}{U_1} = \frac{{{E_1}}}{{\sqrt 2 }}\\{U_2} = \frac{{{E_2}}}{{\sqrt 2 }}\\ \Rightarrow \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\end{array}\)
2. Nguyên nhân xuất hiện điện áp u2 ở hai đầu cuộn thứ cấp là do hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp, sẽ tạo ra từ trường biến thiên.
- Từ trường biến thiên này sẽ gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ trong cuộn thứ cấp, làm xuất hiện dòng điện trong cuộn thứ cấp, và do đó xuất hiện điện áp u2 ở hai đầu cuộn thứ cấp.
Các bài tập cùng chuyên đề
Giá trị cực đại của suất điện động cảm ứng trong một khung dây quay trong từ trường có mối liên hệ với độ lớn của cảm ứng từ B, diện tích tiết diện thẳng của cuộn dây S, số vòng dây N và tần số quay f của khung dây. Sử dụng định luật Faraday hãy giải thích tại sao suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với các đại lượng này.
Một khung dây hình chữ nhật kín gồm N = 10 vòng dây, diện tích mỗi vòng s = 20 cm2 đặt trong một từ trường đều có Vectơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến của mặt phang khung dây góc α = 60°, điện trở khung dây R = 0,2 Ω. Nếu trong thời gian Δt = 0,01 s, độ lớn cảm ứng từ giảm đều từ 0,04 T đến 0 thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i1; còn nếu độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0 đến 0,02 T thì cường độ dòng cảm ứng có độ lớn i2. Khi đó, i1 + i2 bằng bao nhiêu ampe?