Công thức Từ trường lớp 12 | Tổng hợp đầy đủ

Chương III. Từ trường – Công thức trọng tâm

1. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện

Định luật Ampe:

F = BILsinα

F: lực từ (N); B: cảm ứng từ (T)
I: cường độ dòng điện (A)
L: chiều dài đoạn dây trong từ trường (m)
α: góc giữa dây dẫn và B⃗

Công thức suy ra:

B = F/(ILsinα)

2. Từ thông

Từ thông qua khung dây:

Φ = BScosα

B: cảm ứng từ (T)
S: diện tích khung dây (m²)
α: góc giữa B⃗ và pháp tuyến n⃗

Cuộn dây N vòng:

Φ_t = NΦ = NBScosα

3. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng:

ΔΦ ≠ 0

Từ thông qua mạch kín phải biến thiên theo thời gian.

Các cách làm thay đổi từ thông:

Φ = BScosα

Thay đổi B
Thay đổi S
Thay đổi α

4. Suất điện động cảm ứng – Định luật Faraday

Mạch kín một vòng:

|e_c| = |ΔΦ/Δt|

Có xét chiều theo định luật Lenz:

e_c = −ΔΦ/Δt

Cuộn dây N vòng:

e_c = −NΔΦ/Δt

e_c: suất điện động cảm ứng (V)
Φ: từ thông qua một vòng dây (Wb)
N: số vòng dây

5. Máy phát điện xoay chiều

Từ thông tức thời:

Φ = Φ₀cos(ωt)

Suất điện động tức thời:

e = E₀sin(ωt)

Hoặc tổng quát:

e = E₀cos(ωt + φ₀)

Suất điện động cực đại:

E₀ = NBSω

Hệ thức quan trọng:

E₀ = ωΦ₀, với Φ₀ = NBS

Chu kì – tần số:

T = 2π/ω; f = ω/2π; ω = 2πf

6. Dòng điện xoay chiều

Điện áp tức thời:

u = U₀cos(ωt + φ_u)

Cường độ dòng điện tức thời:

i = I₀cos(ωt + φ_i)

Độ lệch pha:

Δφ = φ_u − φ_i

7. Giá trị hiệu dụng

Cường độ hiệu dụng:

I = I₀/√2

Điện áp hiệu dụng:

U = U₀/√2

Suất điện động hiệu dụng:

E = E₀/√2

8. Quy tắc cần nhớ

Quy tắc bàn tay trái: xác định chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện.

Quy tắc nắm tay phải: xác định chiều đường sức từ của dây dẫn thẳng, vòng dây tròn, ống dây.

Xác định cực ống dây:

Dòng điện ngược chiều kim đồng hồ ⇒ cực Bắc (N).
Dòng điện cùng chiều kim đồng hồ ⇒ cực Nam (S).

9. Công thức quan trọng nhất

F = BILsinα

Φ = BScosα

e_c = −NΔΦ/Δt

E₀ = NBSω

U = U₀/√2

10. Lưu ý quan trọng

Góc α trong công thức từ thông là góc giữa B⃗ và pháp tuyến mặt phẳng khung dây.
Φ cực đại ⇒ e = 0.
Φ = 0 ⇒ |e| cực đại.
Muốn có dòng điện cảm ứng phải làm cho từ thông biến thiên theo thời gian.
Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại khi từ thông đang biến thiên.

📖 XEM FILE PDF ⬇️ TẢI FILE DOCX

Chuyên đề Từ trường - Lớp 12

Bộ tài liệu được biên soạn theo chương trình GDPT 2018 (Kết nối tri thức), hệ thống các dạng bài tập về Chuyên đề Vật lí nhiệt lớp 12. Trong mỗi dạng có phần lý thuyết, bài tập và hướng dẫn chi tiết.

📘 XEM CHUYÊN ĐỀ TỪ TRƯỜNG