1. Phân tích hiện tượng: Nam châm thẳng có cực Bắc (N) bên trái và cực Nam (S) bên phải. Các đường sức từ của nam châm đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam. Do đó, tại vị trí khung dây ABCD, các đường sức từ vector B_(c)của nam châm có chiều từ phải sang trái (hướng vào cực Nam S). 2. Xác định sự biến thiên từ thông: Khi đưa nam châm lại gần khung dây, từ trường qua khung dây mạnh lên, dẫn đến từ thông qua khung dây tăng. 3. Áp dụng định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng xuất hiện phải có chiều sao cho từ trường cảm ứng vector B_(c)do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự tăng của từ thông. Vì từ thông tăng, nên từ trường cảm ứng vector B _(c)phải ngược chiều với từ trường ban đầu vector B_(c). Suy ra: vector B_(c) có chiều từ trái sang phải. 4. Xác định chiều dòng điện (Quy tắc nắm tay phải): Đặt ngón tay cái của bàn tay phải dọc theo trục khung dây, hướng theo chiều của vector B_(c) (từ trái sang phải). Khum các ngón tay còn lại, chiều khum của các ngón tay chính là chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây. Đối chiếu với hình vẽ, dòng điện sẽ chạy theo chiều: A–>B–>C–>D–>A.

a) Trường hợp truyền tải trực tiếp (không dùng máy biến thế)

Công suất hao phí trên đường dây (P_(hp)): Cường độ dòng điện trên dây là:

I= P/U= 50000/500= 100 (A)

Công suất hao phí:

P_(hp)= I²·R= 100²·4 =40000 (W)= 40 (Kw)

Độ giảm thế trên đường dây (∆U):

∆U= I·R= 100·4= 400 (V)

Hiệu suất truyền tải (H):

H= (P- P_(hp))/P ·100%= (50000-40000)/50000= 20%

Hiệu điện thế tại nơi tiêu thụ (U_(tt)):

U_(tt)= U-∆U= 500-400 =100 (V)

b) Trường hợp dùng máy biến thế để tăng áp

Hiệu điện thế sau khi tăng áp (U'): Sử dụng công thức máy biến thế: U/U'= N_(1)/N_(2) = 0,1

=> U'= U/0,1= 500/0,1= 50000 (V)

Công suất hao phí mới (P'_(hp)):

Cường độ dòng điện mới

I'= P/U'= 50000/5000= 10 (A)

Công suất hao phí

P_(hp)= (I')² · R= 10²·4= 400(W)= 0,4(kW)

Độ giảm thế mới (∆U'):

∆U'= I'·R= 10·4= 40(V)

Hiệu suất truyền tải mới (H'):

H'= (P–P'(hp))/P ·100%= (50000–400)/50000 ·100%= 99,2%

Hiệu điện thế tại nơi tiêu thụ mới (U'_(tt)):

U'(tt)= U'–∆U'= 5000–40= 4960(V)

a) Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn Cường độ dòng điện (I) được định nghĩa bằng điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một đơn vị thời gian (t). Điện lượng chuyển qua dây dẫn trong t = 1s là:

q = n·|e|= 10¹⁸ · 1,6 · 10-¹⁹ =0,16 (C)

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

I= q/t= 0,16/1= 0,16 (A)

b) Tính độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn Lực từ (F) tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng đặt trong từ trường đều được tính theo công thức Ampere:

F= B·I·l·Sin(a)

Thay các giá trị đã biết vào công thức:

F= 5·10-³·0,16·0,5·Sin(90°)

F= 0,0004 (N)= 4·10-⁴ (N)