Từ thông trở về ban đầu: suất điện động trung bình0 vẫn có nhiệt
Vật lý 12 · Ôn tập kiến thức THPT
e trungbình códấu dựavào từthông đầu-cuối; nhiệt dựavào bìnhphương dòng trongtoàn khoảng. Hai xung đối nhau triệttiêu trungbình nhưngcảhai đều tỏanhiệt trongđiện trở.
Cuộn50vòng cótừthông mỗivòng tăngđều từ0 lên0,002Wb trong0,10s, rồi giảmđều về0 trong0,10s. Tổngđiệntrở10Ω, bỏtựcảm; chiều pháp tuyến vàchiều dươngquanhcuộn được giữcốđịnh.
Đoạnđầu e=-50·0,002/0,10=−1,0V; đoạnsau e=+1,0V. Dòng lầnlượt−0,10A và+0,10A. Trên toàn0,20s, e_trungbình=-50(0−0)/0,20=0V. Điệnlượng đại số q=(-0,10)·0,10+(0,10)·0,10=0C.
Tuyvậy,nhiệt mỗiđoạn I²RΔt=0,10²·10·0,10=0,010J; tổng 0,020J. Tổnglượng điện tích đi qua tính độlớn là0,020C, kháccực rõvớiq đại số0. Không lấy I_trungbình=0 rồi bìnhphương để tínhnhiệt.
Tự luyện: hai chặng từthông tươngtự nhưngmỗi chặng kéo dài0,20s. |e|=0,50V, |I|=0,050A; nhiệt tổng2·0,050²·10·0,20=0,010J. Chuyển biến chậm hơn, nhiệtít hơn dùΦđầu,đỉnh,cuối giữ nguyên; q độlớn toànkhoảng vẫn0,020C.
Nănglượng nhiệt được cấp bởi nguồn làmB thayđổi hoặcchuyển động tạo biến thiênΦ; khôngxuất hiện từ việctính bìnhphương một tínhiệu. Ở thờiđiểm nối haiđoạn,môhình lí tưởng đổi độdốc tức thời; với tựcảm thực, dòng khôngđổi ngay nhưbài bỏtựcảm. Nêu giảthiết này giúp giữ kếtluận địnhlượng đúng trongphạm vi, nhưngkhôngxóa kếtluận chung:trungbình đại sốbằng0 khôngbuộc tổngnănglượng bằng0.
Một phép kiểm khác dùng công suất điện tức thời: trên mỗi đoạn, e và I cùng dấu do I=e/R, nên eI dương. Dấu âm của cả hai trong đoạn đầu không làm công suất âm; tích hai số âm vẫn dương. Đồ thị dòng qua trục zero vì dòng đổi chiều, còn đồ thị I²R vẫn nằm phía không âm. Vì vậy không lấy diện tích đại số dưới I làm năng lượng.