Quay vòng nửa vòng: điện lượng cảm ứng phụ thuộc ΔΦ, không chỉ tốc độ
Vật lý 12 · Ôn tập kiến thức THPT
Khi R khôngđổi vàbỏ tựcảm, điệnlượng đại số q=∫I dt=−NΔΦ/R. Với cùngtừthông đầu-cuối, thời gian ngắn hơn làm dòng trungbình lớn hơn nhưngkhôngtự làmq lớn hơn.
Cuộn100vòng, diện tích mỗi vòng0,020m², quay nửa vòng trongB đều0,10T. Pháp tuyến banđầu cùngB, cuối ngượcB; địnhhướng mặt theochiều quay liên tục, khôngđổi quyước giữa chừng. Mạch kínR=20Ω, bỏtựcảm.
Φ_đầu=BS=0,002Wb, Φ_cuối=−0,002Wb. ΔΦ=−0,004Wb, khôngphải0 chỉvìđộlớn haiđầu bằng nhau. Điệnlượng theochiều dương q=−100(−0,004)/20=0,020C.
Nếu quaytrong0,50s, I_tb=q/Δt=0,040A. TừFaraday dạngtrungbình e_tb=0,80V; chiaR cũng0,040A. Với quay đều,gócbiếnthiên khiến dòngtức thời khônghằng;0,040A chỉlàtrungbình trongnửa vòng.
Tự luyện: thực hiện cùngnửa vòng trong0,25s, R vàB giữnhưtrước. q vẫn0,020C, cònI_tb=0,080A. Nếu quay tiếp nửavòng cònlại vềtưthế banđầu, điệnlượng đại sốđoạnsau−0,020C, tổngmộtvòng0; vẫn códòng vànhiệt trongcác khoảng, khôngcó nghĩa cuộn“khônglàmviệc”.
Quátrình nửa vòng đơnđiệu0→π cósinα khôngđổi dấu, nên trongmôhìnhnày q đại sốcũng làlượng đi theomột chiều. Nếu quay tới-rồi-lùi, tổngđộlớn điệnlượng cóthể khácq đại số dùđầucuối nhưnhau. ĐơnvịWb/Ω=(V·s)/Ω=A·s=C. NếuR tăngdo nhiệt hoặctựcảm đángkể, khôngrút1/R khỏi tíchphân nhưtrên. Điều kiện điệncủamạch quyếtđịnh khi nàocôngthức điệnlượng dùngđược.
Đại lượng q ở đây đếm điện tích thuần qua một tiết diện theo chiều đã chọn; nó không phải số electron mới được tạo ra. Dòng trong dây là chuyển động của hạt mang điện đã có, còn nguồn năng lượng đến từ cơ cấu quay. Một góc quay có thể cho cùng q qua nhiều tốc độ, nhưng yêu cầu công suất, biên độ dòng và nhiệt không nhất thiết giữ nguyên.