CH­¬ng V: C¶M øng ®iÖn tõ

BÀI 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. Mục tiêu của bài 1. Kiến thức: Hiểu được mục đích các thí nghiệm về sự biến thiên của từ trường. Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa từ thông. Nắm được hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng. Trình bày được định luật Faraday, định luật Lentz. 2. Kĩ năng: Phân biệt được hiện tương cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng trong mạch kín. Vận dụng được định luật Lentz xác định chiều dòng điện cảm ứng. Vận dụng được công thức xác định suất điện động cảm ứng.

? Dßng ®iÖn Tõ tr­êng

ThÝ nghiÖm 1: Cùc b¾c ë gÇn khung d©y a. Nam ch©m vµ èng d©y chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau N S Cùc b¾c ë gÇn khung d©y

Cùc nam ë gÇn khung d©y S N

KÕt luËn thø nhÊt Khi cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a thanh nam ch©m vµ th× trong m¹ch kÝn th× trong vßng d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn

C©u hái ®Æt ra Ph¶i ch¨ng khi cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a khung d©y vµ nam ch©m th× xuÊt hiÖn dßng ®iÖn?

Khung d©y chuyÓn ®éng däc theo ®­êng c¶m øng tõ cña nam ch©m h×nh ch÷ U

Chóng ta nhËn thÊy r»ng: Khi nam ch©m vµ khung d©y chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau th× vÉn kh«ng xuÊt hiÖn dßng ®iÖn trong cuén d©y.

Gi÷ nguyªn khung d©y quay nam ch©m

Nh­ng trong c¸c thÝ nghiÖm tiÕp theo th× l¹i xuÊt hiÖn dßng ®iÖn.

* Sù xuÊt hiÖn cña dßng ®iÖn lµ do mét nguyªn nh©n kh¸c. KÕt luËn thø hai * Sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a nam ch©m vµ vßng d©y dÉn kÝn kh«ng ph¶i yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn sù xuÊt hiÖn cña dßng ®iÖn. * Sù xuÊt hiÖn cña dßng ®iÖn lµ do mét nguyªn nh©n kh¸c. §ã lµ “sù thay ®æi”.???

Nam ch©m vµ èng d©y kh«ng chuyÓn ®éng t­¬ng ®è xo víi nhau th× liÖu cã dßng ®iÖn trong m¹ch kÝn ngoµi kh«ng?

b) ThÝ nghiÖm 2: thay ®æi ®é lín dßng ®iÖn trong nam ch©m ®iÖn

§Æt nam ch©m ®iÖn ®øng yªn so víi khung d©y §Æt nam ch©m ®iÖn ®øng yªn so víi khung d©y. Di chuyÓn con ch¹y cña biÕn trë. TN 2 R Pt TN VIDEO

VËy ®¹i l­îng nµo thay ®æi trong c¸c thÝ nghiÖm trªn ®Ó g©y ra dßng ®iÖn m¹ch ngoµi?

Ta biÕt Khi chóng ta nhËn thÊy r»ng khi ta ®­a nam ch©m l¹i gÇn hoÆc ra xa khung d©y th× tõ tr­êng qua khung do nam ch©m g©y ra t¹i nam ch©m thay ®æi. §é lín cña tõ tr­êng chÝnh lµ ®é mau th­a cña c¸c ®­êng søc. VËy ta xÐt l¹i c¸c thÝ nghiÖm trªn khi cã sù hiÖn diÖn cña c¸c ®­êng søc tõ.

NhËn xÐt Trong c¸c thÝ nghiÖm cã xuÊt hiÖn dßng ®iÖn, ta nhËn thÊy sè ®­êng c¶m øng qua khung d©y ®Òu bÞ thay ®æi. Cßn víi thÝ nghiÖm kh«ng thÊy xuÊt hiÖn dßng ®iÖn, ta nhËn thÊy r»ng tuy cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a nam ch©m vµ khung d©y, nh­ng sè ®­êng søc qua khung d©y vÉn kh«ng thay ®æi.

KÕt luËn thø ba “§¹i l­îng thay ®æi” g©y ra dßng ®iÖn lµ tõ tr­êng qua khung d©y kÝn, hay sè ®­êng c¶m øng tõ qua khung d©y biÕn ®æi.

* VËy, sè ®­êng c¶m øng tõ ®i qua diÖn tÝch giíi h¹n bëi khung d©y cã ¶nh h­ëng tíi sù xuÊt hiÖn cña dßng ®iÖn. * Tuy nhiªn, ®Ó cã thÓ lµm râ tÝnh chÊt vËt lý cña chóng, ta ph¶i cô thÓ chóng. * §Ó diÔn t¶ sè ®­êng søc qua mét diÖn tÝch nµo ®ã, ng­êi ta ®­a ra kh¸i niÖm “tõ th«ng”.

KÕt luËn vÒ dßng ®iÖn c¶m øng * Khi tõ th«ng qua mÆt giíi h¹n bëi m¹ch ®iÖn kÝn biÕn ®æi th× trong m¹ch xuÊt hiÖn dßng ®iÖn. * Dßng ®iÖn xuÊt hiÖn khi cã sù biÕn ®æi tõ th«ng qua m¹ch ®iÖn kÝn gäi lµ “dßng diÖn c¶m øng”.

b. SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng * Trong m¹ch ®iÖn kÝn xuÊt hiÖn dßng ®iÖn, th× trong m¹ch ph¶i tån t¹i suÊt ®iÖn ®éng. * XuÊt ®iÖn ®éng sinh ra dßng ®iÖn c¶m øng trong m¹ch ®iÖn kÝn lµ suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng.

3. KÕt luËn vÒ suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng Khi cã sù thay ®æi tõ th«ng qua m¹ch giíi h¹n bëi mét m¹ch ®iÖn kÝn, th× trong m¹ch xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng. HiÖn t­îng xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng ®­îc gäi lµ: “HiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ”

Bµi tËp vËn dông Khung d©y dÉn h×nh ch÷ nhÊt kÝch th­íc 2 cm  4 cm ®Æt trong tõ tr­êng ®Òu cã c¶m øng tõ B = 5.10-4 T. vÐc t¬ c¶m øng tõ hîp víi mÆt ph¼ng khung mét gãc 300. TÝnh tõ th«ng  qua mÆt khung Chän ®¸p ¸n ®óng c)  = 3.10-7 Wb  = 2.10-7 Wb c)  = 3.10-7 Wb b)  = 3.10-6 Wb d)  = 3.10-7 Wb