Câu hỏi 2 trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12
Từ biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây , hãy chứng minh biểu thức
Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 2: Máy biến áp. Truyền tải điện năng - Chân trời sáng tạo
Câu hỏi 2 trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12: Từ biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây Φ=Φ0cosωt, hãy chứng minh biểu thức E1E2=U1U2=N1N2
Lời giải:
Từ thông qua một vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức: Ф = Фocosωt
Từ thông qua cuộn sơ cấp: Φ1=N1Φ
Do máy biến áp có lõi kín nên có thể coi mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi biến áp. Như vậy, từ thông qua mỗi vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau, nên từ thông trong cuộn dây thứ cấp là Φ2=N2Φ.
Theo định luật Faraday, ta có suất điện động cảm ứng sinh ra do sự biến thiên của từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:
e1=−dΦ1dt=−N1dΦdt=N1Φ0ωsinωt và e2=−dΦ2dt=−N2dΦdt=N2Φ0ωsinωt
Từ đó, suy ra được: e1e2=N1N2 hay tỉ số giữa suất điện động của hai cuộn dây luôn không đổi và bằng với tỉ số giữa số vòng dây của hai cuộn dây đó.
Do tỉ số giữa các suất điện động tức thời là không đổi nên tỉ số giữa suất điện động hiệu dụng của hai cuộn dây cũng không thay đổi.
Ta có: E1E2=e1e2=N1N2
Nếu bỏ qua điện trở (máy biến áp lí tưởng) của dây dẫn trong cuộn sơ cấp và thứ cấp thì có thể coi điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây bằng suất điện động hiệu dụng tương ứng với chúng hay U1 = E1 và U2 = E2.
Từ biểu thức (3.1) suy ra: E1E2=U1U2=N1N2
Lời giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 2: Máy biến áp. Truyền tải điện năng hay, chi tiết khác: