[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là | Myphamthucuc.vn

Câu hỏi: Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là

A. Tesla (T)

B. Henri (H)

C. Vêbe (Wb)

D. Fara (F)

Lời giải:

Đáp án đúng là. B. Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là Henri (H)

Giải thích :

Đơn vị của hệ số tự cảm là Henri (H)

Joseph Henry (1797-1878) là nhà vật lý học người Mỹ. Ông là khoa học đã phát hiện ra hiện tượng tự cảm vào năm 1832. Ngoài ra, ông còn là người nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ, cái mà Michael Faraday cũng nghiên cứu và là người đầu tiên tìm ra quy luật của nó.

Đơn vị Henry được đặt theo tên của Joseph Henry. Đây là đơn vị đo độ tự cảm của ống dây.Đây là đơn vị thuộc hệ đo lường SI.

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu về hiện tượng tự cảm nhé.

I. Từ thông riêng của một mạch kín

Từ thông riêng của một mạch kín là từ thông xuất hiện khi mạch kín có cường độ dòng điện i. Cụ thể, trong một mạch kín C có cường độ dòng điện i. Dòng điện gây ra một từ trường, mà từ trường lại gây ra một từ thông Φ qua C. Đó được gọi là từ thông riêng của mạch

Xem thêm:  Giải Toán 10: Bài 3 trang 15 SGK Đại số 10 | Myphamthucuc.vn

 Φ=Li.

L là một hệ số, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín C gọi là độ tự cảm của C. Trong công thức trên i tính ra ampe (A), Φ tính ra vebe (Wb), khi đó độ tự cảm L tính ra henry (H).

Ví dụ có một ống dây điện chiều dài l, tiết diện S, gồm tất cả N vòng dây, trong đó có dòng điện cường độ i chạy gây ra từ trường đều trong lòng ống dây đó. Cảm ứng từ B trong lòng ống dây cho bởi: 

[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là

Dễ dàng tính được từ thông riêng của ống dây đó và suy ra độ tự cảm (viết trong hệ đơn vị SI): 

[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là (ảnh 2)

Công thức này áp dụng đối với một ống dây điện hình trụ có chiều dài l khá lớn so với đường kính tiết diện S. Ống dây có độ tự cảm L đáng kể, được gọi là ống dây tự cảm hay cuộn cảm.

II. Hiện tưởng tự cảm 

* Định nghĩa

Trong mạch kín (C) có dòng điện cường độ i: Nếu do một nguyên nhân nào đó cường độ i biến thiên thì từ thông riêng của (C) biến thiên; khi đó trong (C) xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ; hiện tượng này gọi là hiện tượng tự cảm.

[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là (ảnh 3)

Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

Xem thêm:  Kể tên các vòng tuần hoàn của nước trên Trái Đất. Vẽ sơ đồ biểu hiện vòng tuần hoàn lớn của nước. Cho biết vai trò của tuần hoàn nước...? | Myphamthucuc.vn

Trong các mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm thường xảy ta khi đóng mạch (dòng điện tăng lên đột ngột) và khi ngắt mạch (dòng điện giảm xuống 0).

Trong các mạch điện xoay chiều, luôn luôn xảy ra hiện tượng tự cảm, vì cường độ dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian.

III. Suất điện dộng tự cảm 

1. Khi có hiện tượng tự cảm xảy ra trong một mạch điện thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch được gọi là suất điện động tự cảm. Giá trị của nó được tính theo công thức tổng quát:

[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là (ảnh 4)

Trong đó Φ là từ thông riêng được cho bởi: Φ=Li

Vì L không đổi, nên ΔΦ=LΔi

Vậy suất điện động tự cảm có công thức:

[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là (ảnh 5)

Dấu trừ trong (-) phù hợp với định luật Len – xơ.

Trong đó:

  • etc là suất điện động tự cảm ( đơn vị là V)
  • L là hệ số tự cảm cuộn dây (H)
  • Δi là độ biến thiên cường độ dòng điện (A)
  • Δt là thời gian cường độ dòng điện biến thiên (s)
  • Δi/Δt là tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện (A/s)

Suất điện động này có độ lớn tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện i trong mạch.

2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm

Trong thí nghiệm khi ngắt K, đèn sáng bừng lên trước khi tắt. Điều này chứng tỏ đã có một năng lượng giải phóng trong đèn. Năng lượng này chính là năng lượng đã được tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua. Người ta chứng minh được rằng, khi có dòng điện cường độ i chạy qua ống dây tự cảm thì ống dây tích lũy được một năng lượng cho bởi:

Xem thêm:  Tại sao nhân dân thời Trần lại sẵn sàng đoàn kết với triều đình chống giặc giữ nước | Myphamthucuc.vn
[CHUẨN NHẤT] Trong hệ SI đơn vị của hệ số tự cảm là (ảnh 6)

Trong đó:

  • W là năng lượng từ trường của cuộn dây (J)
  • L là ký hiệu hệ số tự cảm của cuộn dây (H)
  • i là cường độ dòng điện tự cảm (A)

VI. Ứng dụng 

Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Học tập