Bài 2 trang 201 SGK Vật Lí 11 Nâng cao

Đề bài

Một ống dây dài 40cm có tất cả 800 vòng dây. Diện tích tiết diện ngang của ống dây bằng 10cm². Cường độ dòng điện qua ống tăng từ 0 đến 4A. Hỏi nguồn điện đã cung cấp cho ống dây một năng lượng bằng bao nhiêu? Điện trở của ống dây rất nhỏ, có thể bỏ qua.

Lời giải chi tiết

Ống dây dài L = 40 cm = 0,4m, N = 800 vòng, s = 10cm² = 10.10^-4 m².

Cường độ qua ống dây i: 0 -> 4(A)

Khi cường độ qua ống dây bằng 0 thì năng lượng của ống dây bằng 0.

Khi cường độ qua ống dây i = 4 (A) thì năng lượng của ống dây là:

\(W = {1 \over 2}L{i^2} = {1 \over 2}4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V{i^2} = 2\pi {.10^{ - 7}}{{{N^2}} \over {{L^2}}}LS{i^2}\)

= \(2\pi {.10^{ - 7}}{{{N^2}} \over L}S{i^2} = 2\pi {.10^{ - 7}}.{{{{800}^2}} \over {0,4}}{.10.10^{ - 4}}{.4^2}\) \( = 0,016\)  (J).

Nguồn điện đã cung cấp cho ống dây năng lượng là: 0,016 (J)