Giao trinh bai tap bai 1 do luong 1 tai 3 pha

7 213 0
Giao trinh     bai tap bai 1 do luong 1 tai 3 pha

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu CHƯƠNG V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ V.1 THÍ NGHIỆM FARADAY: N B + − 1.Thí nghiệm Faraday chứng tỏ: - Đưa nam châm vào ống dây kim điện kế bò lệch, chứng tỏ có dòng điện cãm ứng xuất cuộn dây - Nếu rút nam châm kim điện kế bò lệch theo chiều ngược lại, chứng tỏ dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại - Di chuyển nam châm nhanh kim điện kế lệch nhiều, chứng tỏ Icứ lớn - Thanh nam châm đứng yên kim điện kế 0, chứng tỏ Icứ = Qua thí nghiệm ta kết luận: a Sự biến đổi từ thông qua mạch kín nguyên nhân phát sinh dòng điện cảm ứng chạy mạch b Dòng điện cảm ứng tồn thời gian từ thông gửi qua mạch biến đổi c Cường độ dòng điện cảm ứng tỷ lệ với tốc độ biến đổi từ thông d Chiều dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào từ thông gửi qua mạch tăng hay giảm V.2 ĐỊNH LUẬT LENZ (Xác đònh chiều dòng điện cảm ứng) Dòng điện cảm ứng phải có chiều cho từ trường sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân phát sinh r r φ ↑→ Bcu ↑↓ B r r φ ↓→ Bcu ↑↑ B V.3 ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (Xác đònh suất điện động cảm ứng: ξcứ ) Suất điện động cảm ứng luôn trò số trái dấu với tốc độ biến đổi từ thông gửi qua mặt r r r r dφ với dφ = B.dS = B.dS cos( B, dS ) ξ cu = − dt V.4 BÀI TẬP CƠ BẢN CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ: • Dạng 1: r r r r - Tính dφ = B.dS = B.dS cos( B, dS ) dφ dφ - Lập tỷ số: ⇒ ξ cu = − dt dt • - Dạng 2: r r r r Tính dφ = B.dS = B.dS cos( B, dS ) Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu - Tính φ = ∫ dφ = f (t ) (S ) d (φ ) d (φ ) ⇒ ξ cu = − dt dt r Trong từ trường B dây dẫn vô hạn r a/ Tính ξcứ AB đặt song song dây, di chuyển vận tốc ϑ ⊥ dây dφ = B.dS = B.l.dx - Đạo hàm: dφ dx = B.l = B.l.ϑ dt dt r r r ( I cu , B) → Fcu ↑↓ ϑ r + Fcu l I dφ μ μo I l.ϑ ⇒ ξ cu = = dt 2π x x B r ϑ I cu −A ⊕r B r b/ ξcứ AB đặt vuông góc dây, di chuyển vận tốc ϑ // dây, cách đầu gần đoạn d μ μo I μ μo I dy d +l dφ = B.dS = (dx.dy ) = ∫d dx 2π x 2π μ.μo I dy d + l dφ = ln 2π d dφ μ μo I dy d +l = ln dt 2π dt d μ μo I ϑ d + l ξ cu = ln 2π d y B μ μo I b ⎡⎣ln (ϑt + a ) − ln(ϑt ) ⎤⎦ 2π μ μo I b ⎡ ϑ ϑ⎤ dφ ⇒ ε cu = − = − ⎥ ⎢ dt 2π ⎣ϑ + a ϑt ⎦ = ϑ x + A I d − B I cu r l Fcu r b (vì d = ϑ t) ⊕r Bcu I ϑ Icu x d ⊕r a B μ.μo I b.ϑ ⎡ 1⎤ − ⎥ ⎢ 2π ⎣d + a d ⎦ μ μo I b.ϑ ⎡ 1 ⎤ − ξ cu = ⎢ 2π ⎣ d d + a ⎥⎦ d/ Giống ví dụ c, dòng điện I thay đổi theo: I = I o e −α t (Io , α số), khung đứng yên μ μo b ⎛ d + a ⎞ −α t φ (t ) = ln ⎜ ⎟ I o e d 2π ⎝ ⎠ μ μo b ⎛ d + a ⎞ dφ −α t ⇒ ξ cu = − = ln ⎜ ⎟ I o (−α )e dt 2π ⎝ d ⎠ μ μo I b.α ⎛ d + a ⎞ ξ cu = ln ⎜ ⎟ 2π ⎝ d ⎠ x r r c/ Khung dây chử nhật (ab) cách đoạn d, di chuyển ϑ ⊥ dây μ μo I b.dx dφ = B.dS = 2π x μ μo I b d + a dx μ μo I l ⎛ d + a ⎞ = ∫ ln ⎜ φ = ∫ dφ = ⎟ 2π x π x ⎝ d ⎠ d φ (t ) = ⊕r b Bcu I t ↑→ I ↓⇒ φ ↓ r r ⇒ Bcu ↑↑ B ⊕r Icu x d ⊕r a B Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu Chú ý: Bài toán cho mạch kín I cu = a/ I cu = ξ cu ℜ = B.l.ϑ μ μo I l.ϑ = ℜ 2π x.ℜ ξ cu ℜ (ℜ: điện trở tồn mạch) I cu ℜ b/ I cu = ξ cu ℜ = μ μo I ϑ ⎛ d + l ⎞ ln ⎜ ⎟ 2π ℜ ⎝ d ⎠ l d B r ϑ A l A B I cu I r Fcu ℜ x r 2.Trong từ trường B đều: r a/ Thanh AB di chuyển tònh tiến với ϑ : dφ = B.dS = B.l.dx ξcu = r ϑ ⊕r ⊕r B dφ dx = B.l = B.l.ϑ dt dt ξ cu = B.l.ϑ ⊕r x + A b/ Thanh AB quay quanh đầu A với vận tốc ω l l2 dφ = B.dS = B.∫ r.dr.dϕ = B .dϕ B B ϑr I cu − B l r ϑ r B ω dφ l dϕ ξ cu = = B dt dt l ξcu = B ω I cu A− B + l V.5 HIỆN TƯNG TỰ CẢM: Thí nghiệm tượng tự cảm: Mở K: cuộn dây: I Ỉ , G: kim vượt trở Đóng K: cuộn dây: I : Ỉ I, G: kim vượt a trở a Giải thích: r r *Mở K: φ ↓→ Bcu ↑↑ B Ỉ Icứ chiều I vào − G: I Icu Ia + − Icu K kim lệch r r *Đóng K: φ ↑→ Bcu ↑↓ B Ỉ Icứ ngược chiều I ngược trở lại vào đầu + G: kim lệch a Hệ số tự cảm cuộn dây: φ a/ Đònh nghóa: L= I a (H) Cho dòng điện I qua cuộn dây cuộn dây có từ thông φ φ Tăng I φ tăng theo ngược lại, tỷ số số I gọi hệ số tự cảm μ μo n S b/ L cuộn dây dài vô hạn: L = (H) l Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu μ μo n.I n.S μ μo n S B.n.S l L= = = = I I I l Suất điện động tự cảm: d ( LI ) dφ dI ξtc = − =− = −L dt dt dt φ V.6 NĂNG LƯNG CỦA TỪ TRƯỜNG: Năng lượng từ trường cuộn dây: 1 φ2 φ Wm = LI = φ I = (vì L = ) 2 L I ξ ng + ξtc = ℜ.i ξ ng − L di = ℜ.i dt ξ ng i.dt = ℜ.i.idt + L dWng = dWQ + dWm ⇒ Wm = Wm ∫ I di idt dt dWm = ∫ Li.di = L.I 2 Năng lượng nguồn cung cấp khoảng dt, phần tỏa nhiệt (ℜi2.dt) phần tạo nên từ trường (dWm = Li.di) Mật độ lượng từ trường: dWm ωm = dV Năng lượng từ trường phân bố không gian có từ trường mật độ lượng từ trường điểm xác đònh: 1 B2 ωm = B.H = = μ μo H 2 μ μo Chứng minh: Cuộn dây thẳng n vòng dài vô hạn μ μo n S I LI W l ωm = m = =2 = μ μo no I no I V S l S l ⇔ ωm = BH Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu CHƯƠNG VI: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ Dòng điện sinh từ trường từ trường biến đổi theo thời gian sinh dòng điện Vậy dòng điện từ trường có mối liên hệ tương hỗ, thực nghiệm chứng minh không dòng điện từ trường mà điện trường từ trường có mối quan hệ Từ nghiên cứu thực nghiệm, Maxwell đúc kết thành luận điểm gọi luận điểm thứ I luận điểm thứ II làm tảng cho lý thuyết trường điện từ: thể thống bao gồm điện trường từ trường VI.1 LUẬN ĐIỂM THỨ I CỦA MAXWELL: 1/ Phát biểu: Bất kỳ từ trường biến thiên theo thời gian phát sinh điện trường xoáy 2/ Ph ương trình Maxwell-Faraday: dạng tích phân vi phân; Công lực điện trường xoáy thực di chuyển điện tích điện dương đường cong kín suất điện động cảm ứng r r r r dφ d ξcu = ∫ E.dl = − = − ∫ B.dS dt dt S C r r r r d ∫C E.dl = − dt ∫S B.dS r r r r d ⇒ ∫ rotE.dS = − ∫ B.dS dt ( S ) (S ) r r ∂B rotE = − ∂t ( ( ) ) ( ) VI.2 LUẬN ĐIỂM THỨ II CỦA MAXWELL: 1/ Phát biểu: Bất kỳ điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường 2/ Khái niệm dòng điện dòch Id Dòng điện dòch dòng điện tương đương với điện trường biến đổi theo thời gian phương diện sinh từ trường Dòng điện dòch có chiều độ lớn với dòng điện dẫn I ∂q ∂ ⎛ q ⎞ ∂σ = = ⎜ ⎟= S S ∂t ∂t ⎝ S ⎠ ∂t r r ∂D ∂D Độ lớn: jd = ⇒ jd = ∂t ∂t jd = Mà D=D(x,y,z,t), theo Maxwell có thành phần biến thiên theo thời gian sinh từ trường r r r r r ∂D mà D = ε E + Pe ⇒ jd = r r ∂t r r ∂D ∂E ∂Pe jd = = ε0 + ∂ t ∂ t ∂t r ∂E ε0 : Mật độ dòng điện dòch chân không ∂t Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu r ∂Pe : Mật độ dòng điện phân cực ∂t 3/ Dòng điện tòan phần Itp gồm dòng điện dẫn I dòng điện dòch Id r r r Mật độ dòng điện tòan phần: jtp = j + jd 4/ Phương trình Maxwell-Ampere: Với khái niệm dòng điện dòch ta có từ trường không dòng điện dẫn sinh mà dòng điện dòch sinh ra, nghóa ta có mật độ dòng điện tòan phần: a) Dạng tích phân: ∫ (C ) r r H dl = ∫ r r r ( j + jd ) dS = (S ) r ⎛ r ∂D ⎞ r ∫( S ) ⎜⎝ j + ∂t ⎟⎠ dS b) Dạng vi phân: r r dS = rot H ∫ r r r r ∂D ⎛ r ∂D ⎞ r ∫ ⎜ j + ∂t ⎟⎠.dS ⇒ rot H = j + ∂t (S ) (S ) ⎝ VI.3 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ HỆ THỐNG PHƯƠNG TRÌNH MAXWELL: 1/ Trường điện từ: Điện trường từ trường tồn không gian tạo thành trường thống gọi trường điện từ Mật độ lượng trường điện từ xác đònh: 1 ω = ω E + ω m = ED + BH 2 Ỉ Năng lượng trường điện từ: W = ∫ ω.dV = ∫ ( ED + BH ) dV (V ) (V ) 2/ Hệ phương trình Maxwell: • Đònh lý Gauss điện trường: r r r divD = ρ ∫ D.dS = ∑ q = ∫ ρ dV (S ) • Điện trường tỉnh trường có nguồn V Đònh lý Gauss cho từ trường: r r B ∫ dS = r divB = Từ trường trường xoáy (S ) • • Pt Maxwell-Faraday: r r ∂ r r ∫( S )E.dS = − ∂t ∫ B.dS r r ∂B rotE = − ∂t Pt Maxwell-Ampère: r r r ⎛ r ∂D ⎞ r ∫ H dS = −(∫S ) ⎜⎜⎝ j + ∂t ⎟⎟⎠.dS (C ) r r r ∂D Tồn dòng điện dòch rotH = j + ∂t Hiện tượng cảm ứng điện từ 3/ Các phương trình liên hệ đại lượng đặc trưng cho tính chất môi trường: r r D = ε ε o E • Môi trường điện môi: r r • Môi trường dẫn điện: j = σ E r r B = μ.μ o H • Môi trường từ hóa: Tóm tắt giảng phần Điện – Từ GVC :Nguyễn – Minh – Châu • Pt Maxwell trường tónh điện: r divD = ρ r rotE = r r E = E ( x, y, z ); r r D = D( x, y, z ); r B=0 r H =0 (Trường thế) r r r B = B ( x, y, z ); E = • Pt Maxwell từ trường không đổi: r r r H = H ( x, y, z ); D = r divB = r r (Đònh lý Ampère) rotH = j r r r r E = E ( x, y, z , t ); B = B ( x, y, z , t ); ρ = • Pt Maxwell sóng điện từ: r r r r r D = D( x, y, z, t ); H = H ( x, y, z, t ); j = r r divD = divB = r r r r ∂D ∂B rotH = rotE = − ∂t ∂t • Maxwell giải ra: r r ∂ E ΔE = ε ε o μ μ o ∂t r r ∂ B ΔB = ε ε o μ.μ o ∂t r r ∂2 ∂2 ∂2 Δ = ∇.∇ = + + Tóan tử Laplace: ∂x ∂y ∂z ∂y (pt sóng) + c ∂t Phương trình có vô số nghiệm tùy thuộc điều kiện đầu: rr y = y o cos ωt − k r Nghiệm đặc biệt: ∂y (pt khuếch tán, pt truyền nhiệt) Δy = k ∂t Ỉ Trường điện từ lan truyền không gian dạng sóng với vận tốc: ϑ= ε ε o μ μ o Ỉ Trong chân không: ϑ = = 3.10 m / s ε o μ o c c ϑ= = Ỉ Trong môi trường: ε μ n * Trong Vật lý: Δy = ( ) Vậy chiết suất môi trường: n = ε μ ... gồm điện trường từ trường VI .1 LUẬN ĐIỂM THỨ I CỦA MAXWELL: 1/ Phát biểu: Bất kỳ từ trường biến thiên theo thời gian phát sinh điện trường xoáy 2/ Ph ương trình Maxwell-Faraday: dạng tích phân vi... VI .3 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ HỆ THỐNG PHƯƠNG TRÌNH MAXWELL: 1/ Trường điện từ: Điện trường từ trường tồn không gian tạo thành trường thống gọi trường điện từ Mật độ lượng trường điện từ xác đònh: 1. .. – Châu - Tính φ = ∫ dφ = f (t ) (S ) d (φ ) d (φ ) ⇒ ξ cu = − dt dt r Trong từ trường B dây dẫn vô hạn r a/ Tính ξcứ AB đặt song song dây, di chuyển vận tốc ϑ ⊥ dây dφ = B.dS = B.l.dx - Đạo hàm:

Ngày đăng: 09/12/2016, 07:54

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan