Áp dụng công thức của định luật Fa-ra-đây về độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây dẫn :
\(\left| {{e_c}} \right| = N|\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}| = N|\dfrac {\Delta BS}{\Delta t}|\)
Thay \(S = \dfrac{\pi d^2}{4} = \dfrac{3,14.(10)^2}{4} = 78,5c{m^2};\dfrac{\Delta B}{\Delta t} = 0,010T/s\) ta tìm được:
\( |e_c|=1000.0,01.78,5.10^{-4}=78,5.10^{-3}\)
a) Khi nối tụ điện với hai đầu của ống dây dẫn, thì không có dòng điện chạy qua ống dây dẫn (i = 0), nên giữa hai cực tụ điện có hiệu điện thế u = ec. Do đó, năng lượng của tụ điện tính theo công thức :
\({\rm{W}} =\dfrac{Cu^2}{2} =\dfrac{Ce_c^2}{2} =\dfrac{10.10^{ - 6}.(78,5.10^{ - 3})^2}{2} = {3,08.10^{ - 8}}J\)
b) Các vòng của ống dây dẫn có độ dài tổng cộng l = Nπd, nên ống dây dẫn này có điện trở : \(R = \rho \dfrac{\ell}{S_0} = \rho {\dfrac{N\pi d}{S_0}}\). Khi nối đoản mạch hai đầu của ống dây dẫn, thì dòng điên trong ống dây dẫn có cường độ \(i = \dfrac{e_c}{R}\)
Do đó, công suất toả nhiệt trên ống dây dẫn tính theo công thức :
\(P = \left| {{e_c}} \right|{i_c} = \dfrac{e_c^2}{R} = \dfrac{e_c^2S_0}{\rho N\pi d}\)
Thay số:
\(P = \dfrac{(78,5.10^{ - 3})^2.0,40.10^{ - 6}}{1,75.10^{ - 8}.1000.3,14.10.10^{ - 2}} = {4,48.10^{ - 3}}{\rm{W}}\)