Tần số góc là

\(\omega = 2 \pi f = 2 \pi . 20 = 40 \pi\) rad/s

Suất điện động cảm ứng cực đại của máy phát điện xoay chiều là

\(\xi = N B S \omega = 50.0 , 01.2.10^{- 4} . 40 \pi = 0 , 013\) V

Suất điện động cảm ứng sinh ra trong đoạn dây dẫn MN là

\(\xi = B l v = 1 , 2.0 , 2.2 = 0 , 48\) V

Dòng điện cảm ứng là

\(I = \frac{\xi}{R} = \frac{0 , 48}{100} = 0 , 0048\) A

Lực từ tác dụng lên đoạn dây là

\(F = B I l = 1 , 2.0 , 0048.0 , 2 = 1 , 152.10^{- 3}\) N

Dòng điện là dòng điện tích chuyển động theo một hướng. Nếu trong một đoạn dài \(l\) của dây dẫn có \(n\) hạt điện tích chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian \(t\) thì dòng điện trong dây dẫn là \(I = \frac{n q}{t}\).

Mà \(F = B I l sin ⁡ \theta\) nên ta có lực từ do từ trường tác dụng lên hạt điện tích \(q\) chuyển động trong từ trường là \(F = B q v sin ⁡ \theta\) với \(v = \frac{l}{t}\) là tốc độ chuyển động có hướng của hạt điện tích.

Lực từ đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:

\(\frac{m v^{2}}{r} = B e v\)

Bán kính của quỹ đạo electron là

\(r = \frac{m v}{B e} = \frac{9 , 1.10^{- 31} . 8 , 4.10^{6}}{0 , 5.10^{- 3} . 1 , 6.10^{- 19}} = 0 , 096\) m = 9,6 cm

Khi đưa nam châm lại gần khung dây, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A (theo quy tắc nắm tay phải).

a) Khi chưa dùng máy tăng thế, hiệu điện thế đưa lên đường dây là 500 V.

Công suất hao phí trên đường dây là

\(P_{h p} = \frac{P^{2}}{U^{2}} R = \frac{50000^{2}}{500^{2}} . 4 = 40000\) W = 40 kW

Hiệu suất truyền tải là

\(H = \frac{P - P_{h p}}{P} = \frac{50000 - 40000}{50000} = 20\)%

Độ giảm thế trên đường dây:

\(\Delta U = I R = \frac{P}{U} R = \frac{50000}{500} . 4 = 400\) V

Hiệu điện thế tại nơi tiêu thụ điện là

\(U^{'} = U - \Delta U = 500 - 400 = 100\) V

b) Khi dùng máy tăng thế với tỉ số vòng dây 0,1, hiệu điện thế đưa lên đường dây được tăng lên 10 lần, tức là 5000 V.

Công suất hao phí trên đường dây khi đó là

\(P_{h p} = \frac{P^{2}}{U_{2}^{2}} R = \frac{50000^{2}}{5000^{2}} . 4 = 400\) W

Hiệu suất truyền tải là

\(H = \frac{P - P_{h p}}{P} = \frac{50000 - 400}{50000} = 99 , 2\)%

Độ giảm thế trên đường dây:

\(\Delta U = I R = \frac{P}{U} R = \frac{50000}{5000} . 4 = 40\) V

Hiệu điện thế tại nơi tiêu thụ điện là

\(U^{'} = U - \Delta U = 5000 - 40 = 4960\) V

a) Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là

\(I = \frac{n q}{t} = \frac{10^{18} . 1 , 6.10^{- 19}}{1} = 0 , 16\) A

b) Độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn là

\(F = B I ℓ sin ⁡ \alpha = 5.10^{- 3} . 0 , 16.0 , 5. sin ⁡ 90^{o} = 4.10^{- 4}\) N