Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suật điện động
cảm ứng.
Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây
dẫn chuyển động.
Dòng điện Fu-cô.
Hiện tượng tự cảm.
Năng lượng từ trường.
32 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2971 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Cảm ứng điện từ (Slide), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Trường TT: THÁI BÌNH
Lớp : 11A1
GV: Lê Mạnh Hùng.
2Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suật điện động
cảm ứng.
Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây
dẫn chuyển động.
Dòng điện Fu-cô.
Hiện tượng tự cảm.
Năng lượng từ trường.
3Thí nghiệm Ơ-xtét cho biết
dòng điện sinh ra………. từ trường
Ngược lại từ trường có thể
sinh ra dòng điện được
không?
BAØI 38 :
HIỆN TƯỢNG
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I. Thí nghiệm:
II. Khái niệm từ thông.
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật
Len–xơ.
V. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
0
SN
Khảo sát từ trường có sinh ra
dòng điện hay không.
NC thẳng,
ống dây, điện kế.
Đưa NC lại gần
hoặc ra xa cuộn dây.
*MĐ:
*DC:
*PA:
*TN:
0SN
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
0SN
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
Khi nam chaâm, oáng daây ñöùng yeân :
→ Kim ñieän keá chæ 0.
Khi coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa
nam chaâm vaø oáng daây :
→ Kim ñieän keá leäch khỏi số 0.
→ Coù doøng ñieän qua oáng daây.
Nhận xét:
a. Thí nghiệm 1
*KL: Khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì
có dòng điện chạy qua ống dây.
I. Thí nghiệm:
0I. Thí nghiệm:
b. Thí nghiệm 2:
0I. Thí nghiệm:
b. Thí nghiệm 2:
0Khi di chuyển con chạy thì khuynh dây xuất hiện
dòng điện. Tại sao?KL: Khi di chuyển con chạy thì từ trường
trong ống dây thay đổi, nên số đường sức từ qua
vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong
vòng dây.
Các em hãy làm việc nhóm thảo luận cho
thầy câu C1 SGK trong vòng 1 phút.
b. Thí nghiệm 2:
I. Thí nghiệm:
Từ TN 1 và 2 ta rút ra được:
Từ trường biến thiên sinh ra dòng điện.
TL câu C1: Khi đóng hay mở ngắt điện thì từ
trường trong ống dây biến đổi. Nghĩa là số đường
sức từ qua vòng dây biến đổi thì trong vòng dây
xuất hiện dòng điện.
I. Thí nghiệm:
Xeùt moät maët phaúng dieän tích S ñaët trong töø
tröôøng ñeàu .
α laø goùc hôïp bôûi vaø
II. Khái niệm từ thông
a. Định nghĩa từ thông
S
n
B
Veõ vectô phaùp tuyeán cuûa S
Φ = BScosα
Φ : Caûm öùng töø thoâng
qua tieát dieän S (töø
thoâng)
α
B
r
B
r n
r
nr
Các em hãy nhận xét công thức tính từ thông?
Ta thấy:
α laø goùc nhoïn α laø goùc tuø α = 0
⇒ Φ > 0 ⇒ Φ < 0 ⇒ Φ = BS
Thoâng thöôøng : Choïn α nhoïn⇒ Φ > 0
n
S
α
B n
S
B
α
S
n
B
II. Khái niệm từ thông
a. Định nghĩa từ thông
Φ = BScosα
Choïn S = 1 m2, α = 0
⇒ Φ = B
Có nghĩa là:Từ thông Φ qua diện tích S bằng số
đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc
với đường sức.
S
n
B
Vậy ý nghĩa của từ thông là người ta dùng khái
niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên
qua một diện tích nào đó.
Hãy làm việc theo nhóm trong vòng 1 phút trả lời
câu C2 SGK.
b. Ý nghĩa của từ thông
II. Khái niệm từ thông
c) Đơn vị của từ thông:
Φ = BScosα
Từ công thức các em có thể cho thầy biết đơn vị
của từ thông là gì?
Ngoài ra trong hệ SI thì Φ con có đơn vị là (Wb)
⇒Theo công thức Φ là: T.m2
⇒ 1 Wb = 1T.m2
II. Khái niệm từ thông
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ
a. Dòng điện cảm ứng.
Vậy doøng ñieän xuaát hieän khi coù söï bieán
ñoåi töø thoâng qua maïch ñieän kín goïi laø
doøng ñieän caûm öùng.
N S
0
Trong TN 1 và 2 khi nào thì trong mạch xuất
hiện dòng điện?
Mỗi khi từ thông biến thiên thì trong mạch
xuất hiện dòng điện.
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Suất điện động cảm ứng.
Trong TN 1 và 2:
Khi có sự xuất hiện của dòng điện trong mạch
kín thì trong mạch phải tồn tạicái gì để sinh ra dđ đó?một suất điện động.
Suất điện động này gọi là suất điện động cảm ứng.
khi nào thì trong mạch xuất hiện của
suất điện động cảm ứng?
có sự biến đổi từ thông qua mặt
giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện
suất điện động cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi
là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Vậy các em cho thầy biết hiện tượng cảm
ứng điện từ xuất hiện khi nào?
TL: Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại
trong khoảng thời gian từ thông qua mạch
biến thiên
Hiện tượng cảm ứng điện từ được Fa-ra-đây
phát minh và công bố năm 1831.
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Suất điện động cảm ứng.
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
Mục đính TN: Tìm quy luật Về chiều của dòng điện
cảm ứng.
Dụng cụ TN:
– Cuộn dây.
– Nam Châm
Lại gần ống dây từ thông tăng.
Ra xa ống dây từ thông giảm.
–Điện kế và pin.
Phương án TN: đưa cực bắc của NC lại gần hoặc xa,
đưa cực nam của NC lại gần hoặc xa.
a. Thí nghiệm (TN):
Đưa cực bắc của NC lại
gần ống dây:
Đưa cực bắc của NC ra xa
ống dây:
N
S
G
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
SN
G
Đưa cực nam của NC lại
gần ống dây:
Đưa cực nam của NC ra
xa ống dây:
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
¾ Φ tăng.
¾
¾ chống lại sự tăng Φ.
Đưa cực bắc của NC lại
gần ống dây:
BBC
rr ↑↓
cB
r
Đưa cực bắc của NC ra xa
ống dây:
9 Φ giảm.
9
9 chống lại sự giảm Φ.cB
r BBC
rr ↑↑
N
S
GIc
CB
r
B
r
SN
GIc
CB
r
B
r
¾ Φ tăng.
¾
¾ chống lại sự tăng Φ.
Đưa cực nam của NC lại
gần ống dây:
BBC
rr ↑↓
cB
r
Đưa cực nam của NC ra
xa ống dây:
9 Φ giảm.
9
9 chống lại sự giảm Φ.cB
r BBC
rr ↑↑
Kết quả TN:
– (1) Cực Bắc NC đưa vào→Ф↑ ta thấy
– (2) Cực Bắc NC đưa ra→Ф↓ ta thấy
– (3) Cực Nam NC đưa vào→Ф↑ ta thấy
– (4) Cực Nam NC đưa ra→Ф↓ ta thấy
b. Nhận xét TN:
– (1) và (3)→Ф↑ ta thấy
– (2) và (4)→Ф↓ ta thấy
BBC
rr ↑↓
BBC
rr ↑↑
BBC
rr ↑↓
BBC
rr ↑↑
BBC
rr ↑↓
BBC
rr ↑↑
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
b. Nhận xét TN: – (1) và (3)→Ф↑ ta thấy
– (2) và (4)→Ф↓ ta thấy
BBC
rr ↑↓
BBC
rr ↑↑
Vậy khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng gì?cB
rTL: Khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng chống lại
sự biến thiên từ thông.
cB
r
c) Định luật Len-xơ:Vậy từ kết luân trên em nào có thể đưa ra ĐL Len-xơ?
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường
mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân
sinh ra nó.
Các em đọc và trả lời câu C3 SGK cho thầy?
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch
kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.
a. Định luật Fa-ra-đây:
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
b. Biểu thức:
Nếu trong thời gian ∆t đủ nhỏ, từ thông qua
mạch biến thiên 1 lượng ∆Ф thì gọi là tốc
độ biến thiên của từ thông.
Gọi là độ lớn của suất điện động cảm ứng.
tΔ
ΔΦ
ce
Vậy từ ĐL Fa-ra-đây ta được biểu thức như thế nào?
Hãy đọc cho thầy biểu thức đó.
Ta được biểu thức:
b. Biểu thức:
t
kec Δ
ΔΦ=
Trong hệ SI k=1, nếu kể đến ĐL Len-xơ thì ta viết
lại biểu thức trên như thế nào:
k: là hệ số tỉ lệ.
t
ec Δ
ΔΦ−= Dấu trừ (-) biểu thị ĐL len-xơ
Trong trường hợp khung dây có N vòng thì:
t
Nec Δ
ΔΦ−= Ф: là từ thông qua diện tích
giới hạn bởi một vòng dây.
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
Moät hình vuoâng caïnh 5 cm, ñaët trong töø
tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 4.10-4 T. Töø
thoâng qua hình vuoâng ñoù baèng 10-6 Wb.
Tính goùc hôïp bôûi vectô caûm öùng töø vaø
vectô phaùp tuyeán vôùi hình vuoâng ñoù.
Choïn ñaùp soá đuùng :
a) α = 300
b) α = 450
c) α = 00
d) α = 600
Baøi toaùn 1
CUÛÛNG COÁÁ
CUÛÛNG COÁÁBaøi toaùn 2
Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch (c)
các thí nghiệm sau:
a. Quay NC từ phương thẳng
đứng xuống phương nằm ngang:
b.Mach (c) quay
c. Quay NC quay liên tục:
S
N
S
N
(c)
S
N
(c) S
N(c)
d. Cho NC rơi từ x đến x’:
S
N
(
c
)
x
x’