Hệ số tự cảm
Lý thuyết về Hệ số tự cảm
Một mạch kín $\left( C \right)$, trong đó có dòng điện cường độ i. Dòng điện i gây ra từ trường, từ trường này gây ra một từ thông $\Phi $ qua $\left( C \right)$ được gọi là từ thông riêng của mạch. Người ta đa chứng minh được rằng, từ thông này tỉ lệ với cảm ứng từ do i gây ra, nghĩa là tỉ lệ với i.
$\Phi =Li$
L là một hệ số, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín $\left( C \right)$ gọi là độ tự cảm của $\left( C \right)$. Độ tự cảm của ống dây được xác định bởi công thức:
$L=4\pi {{.10}^{^{-7}}}\dfrac{{{N}^{2}}}{l}S$
Trong đó:
N là số vòng dây
l là chiều dài ống dây
S là tiết diện ống dây.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Hệ số tự cảm ống dây có đơn vị nào sau đây?
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm ống dây có đơn vị là henri (H)
Câu 2: Độ tự cảm của một ống dây không phụ thuộc:
- A
- B
- C
- D
Độ tự cảm của một ống dây:
\(L=4\pi.10^{-7}.n^2.V\)
Nên độ tự cảm của một ống dây không phụ thuộc vào cường độ dòng điện I qua ống.
Câu 3: Đơn vị của độ tự cảm là
- A
- B
- C
- D
Đơn vị của độ tự cảm là: Henry (H).
Câu 4: Ngoài đơn vị Henri hệ số tự cảm có đơn vị nào sau đây?
- A
- B
- C
- D
Từ thông qua riêng của mạch được xác định bởi biểu thức: $ \Phi =Li $ $ \Rightarrow L=\dfrac{\Phi } i $
mà $ \Phi $ có đơn vị là vêbe (Wb), cường độ dòng điện có đơn vị là Ampe ( A) $ \Rightarrow 1H=\dfrac{ W b} A $
Câu 5: Đáp án nào sau đây là không đúng: Hệ số tự cảm của ống dây
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm trong ống dây được tính theo công thức: $ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{ N ^ 2 }}{\ell }.S $
Trong đó L là hệ số tự cảm có đơn vị henri (H)
N là số vòng dây
S là diện tích ngang của ống dây ( $ { m ^ 2 } $ )
$ \ell $ là chiều dài của ống dây (m)
Câu 6: Một ống dây hình trụ có thể tích V, có chiều dài $ \ell $ , trên mỗi mét chiều dài có n vòng dây. Công thức tính độ tự cảm của ống dây đặt ngoài không khí
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm trong ống dây được tính theo công thức: \[ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{ N ^ 2 }}{\ell }.S \]
Mà ta có: \[ n=\dfrac{N}{{}\ell } \] \[ \Rightarrow N=n.\ell \] thay vào công thức trên ta được: \[ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{{(n.\ell )}^ 2 }}{\ell }.S=4\pi {{.10}^{-7}}.{ n ^ 2 }.\ell .S \]
Mặt khác: \[ V=\ell .S \] \[ \Rightarrow L=4\pi {{.10}^{-7}}.{ n ^ 2 }.V \]
Câu 7: Đơn vị tự cảm là henry, với 1 H bằng
- A
- B
- C
- D
\(H=\dfrac{{{\rm{W}}b}}{A}=\dfrac{{VS}}{A}=\dfrac{{\dfrac{J}{C}S}}{A}=\dfrac{J}{{A^2}}\)
Câu 8: Chọn đáp án đúng: Hệ số tự cảm của ống dây
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm trong ống dây được tính theo công thức: $ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{ N ^ 2 }}{\ell }.S $
Hệ số tự cảm tỉ lệ với số vòng dây, tiết diện ngang ống dây và tỉ lệ nghịch với chiều dài dây dẫn do đó nếu số vòng dây càng nhiều thì hệ số tự cảm càng lớn.
Câu 9: Hệ số tự cảm của ống dây có ý nghĩa vật lí gì?
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm của ống dây được xác định: $ \Phi =L.i\Rightarrow L=\dfrac{\Phi } i $
Do đó hệ số tự cảm cho biết từ thông qua ống dây là lớn hay nhỏ khi có dòng điện chạy qua
Câu 10: Hệ số tự cảm của ống dây đặt trong không khí được xác định bằng biểu thức nào sau đây?
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm của ống dây đặt trong không khí được xác định bằng biểu thức: $ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{{ N ^ 2 }}{\ell }.S $
Trong đó L là hệ số tự cảm có đơn vị henri (H)
N là số vòng dây
S là diện tích ngang của ống dây ( $ { m ^ 2 } $ )
$ \ell $ là chiều dài của ống dây (m)
Câu 11: Khi đưa vào ống dây một vật liệu có độ từ thẩm là $ \mu $ lấp đầy ống dây thì độ tự cảm của nó
- A
- B
- C
- D
Hệ số tự cảm trong ống dây khi đưa vào lõi sắt vật liệu có độ từ thẩm $ \mu $ được tình theo công thức: $ L=4\pi {{.10}^{-7}}.\mu .\dfrac{{ N ^ 2 }}{\ell }.S $ trong đó $ \mu $ có giá trị cỡ $ {{10}^ 4 } $ nên độ tự cảm của ống dây tăng lên