Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện, thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.. Điều đã biết Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch
Trang 12 Công thức dùng để tính suất điện động của nguồn điện?
D Cả A, B, C đều đúng
q
A
Ir
IRN
C.
KIỂM TRA BÀI CŨ
1 Phát biểu nào sau đây là không đúng?:
A Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện, thì
trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng Hiện tượng đó gọi
là hiện tượng cảm ứng điện từ.
B Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng
C Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra luôn ngược chiều với chiều của
từ trường đã sinh ra nó
D Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó
Trang 2Điều đã biết
Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch điện kín, thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Chứng tỏ, tồn tại một nguồn điện trong mạch kín ( tức tồn tại một suất điện động ) để sinh ra dòng điện cảm ứng đó
Để sinh ra và duy trì dòng điện trong mạch điện kín thì trong mạch phải có nguồn điện ( tức phải có suất điện động )
Biểu thức suất điện động:
q
Ang
Trang 3I - SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH KÍN
“Suất điện động cảm ứng (ec) là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín”
1.Định Nghĩa
2 Định luật Faraday
Em hãy đọc sách
và đưa ra định nghĩa suất điện động cảm ứng?
Trang 4Nhận xét về chiều suất điện động với chiều của dòng điện chạy qua
nguồn?
Biểu thức định luật Ôm đối với mạch kín
r R
I
N
c)
Cho điện trở mạch điện không đổi, nhận xét cường độ dòng điện I với suất điện động của nguồn?
~
I
Xét sơ đồ mạch điện, nguồn điện lý tưởng một chiều kí hiệu như hình a) Ngoài ra nguồn điện còn được kí hiệu như hình b)
Tính
Tính UAB = E
E , r = 0
b)
MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NẮM
TÓM LẠI
- Chiều của suất điện động cùng
chiều dòng điện chạy qua nguồn.
- Đơn vị của suất điện động là (V)
- Suất điện động tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện trong mạch kín
Trang 5Trong đó:
e c : là suất điện động cảm ứng
2 Định luật Faraday
I - SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH KÍN
t
e c
~
Bằng thực nghiệm Faraday đã CM:
Movies
- Để sinh ra dòng điện cảm ứng (ic) trong mạch điện kín thì từ thông qua mạch phải như thế nào?
- Để sinh ra dòng điện cảm ứng (ic) thì
từ thông qua mạch biến thiên một lượng ∆Φ trong khoảng thời gian ∆t
“Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất
hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên
từ thông qua mạch kín đó”
Phát biểu định luật ( sgk ):
Biểu thức suất điện động cảm ứng:
t
ec
Nếu chỉ xét độ lớn của e c thì:
t
ec
Nếu mạch điện là một khung dây gồm N
vòng dây thì:
t
N
ec
(V)
t
: Tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch (Wb/s) (1Wb/1s = 1V)
: Độ biến thiên của từ thông (Wb)
: Thời gian xảy ra độ biến thiên của từ thông (s)
t
t
:Tốc độ biến thiên của từ thông
qua mạch
m hãy phát biểu định luật Faraday về suất điện động cảm ứng?
Ý nghĩa của dấu trừ trong biểu
thức?
Mời các em xem phim thí nghiệm và nhận xét mối quan hệ giữa tốc độ biến thiên của từ thông
và suất điện động cảm
ứng?
Trang 6MỘT SỐ CÁCH LÀM BIẾN THIÊN TỪ THÔNG QUA MẠCH
2 Định luật Faraday
I - SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH KÍN
1 Định Nghĩa
- Mạch điện đặt trong từ trường (đều) biến thiên:
B S Cos B2 B1 S Cos
- Mạch điện đặt trong từ trường không đổi nhưng tiết diện S thay đổi
S Cos B S2 S1 Cos
- Nếu mạch điện quay trong từ trường (đều)
1 2
.
B S Cos Cos
Biểu thức từ thông: B S cos ( B , n )
Từ biểu thức từ thông, theo em ta có bao nhiêu cách làm thay đổi từ thông qua mạch kín?
Trang 7C2 Nghiệm lại công thức , hai vế có cùng đơn vị
s
Wb
s
Tm2 =
s
m Am
As
Nm
C J
t
s
Wb
Tm2
1N.1m = 1J
B S cos
Il
F
B
1A.1m
cos
.S.
F A
s A
C 1 1
1
It
q
q
A
U
C
J V
1
1
1
t
ec
Trang 8Φ đang tăng
+
Φ đang giảm
+
n
c >0
ic
ic
n
II QUAN HỆ GIỮA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ ĐỊNH LUẬT LEN -XƠ
t t
ec 2 1
Chọn chiều pháp tuyến dương ( dựa vào chiều mạch điện ) để tính từ thông qua mặt kín (C) ( là một đại lượng đại số )
B
VD: Φ1 = -4 (Wb),
Φ Wb) Em hãy so sánh giá trị của từ thông Φ, Φ?
Φ1 = -4 (Wb) <
Φ Wb).
Trang 9II QUAN HỆ GIỮA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG VÀ ĐỊNH LUẬT LEN -XƠ
- Chọn chiều pháp tuyến dương (dựa vào chiều mạch điện) để tính từ thông qua mặt kín (C) ( là một đại lượng đại số)
-Nếu tăng thì ec < 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện
cảm ứng) ngược chiều của mạch.
-Nếu giảm thì ec > 0: chiều suất điện động cảm ứng (chiều dòng điện
cảm ứng) cùng chiều của mạch.
I - SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH KÍN
1.Định Nghĩa
2 Định luật Faraday
- Dấu trừ (-) trong biểu thức suất điện động cảm ứng là để phù hợp với định luật Len-xơ
Trang 10S N
C3 Xác định chiều của suất điện động xuất hiện trong mạch kín (C)
a) Nam châm chuyển động xuống
b) Nam châm chuyển động
đi lên
C)
n
-Nếu tăng thì ec < 0: chiều
suất điện động cảm ứng (chiều
dòng điện cảm ứng) ngược
chiều của mạch.
-Nếu giảm thì ec > 0: chiều
suất điện động cảm ứng (chiều
dòng điện cảm ứng) cùng
chiều của mạch.
Trang 11III CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TRONG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Movies
Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ
Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ (do sự dịch chuyển nào đó)
là quá trình chuyển hoá từ
là quá trình chuyển hoá từ cơ năng thành thành điện năng.
Theo em bản chất của quá trình chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ là từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào?
Trang 12Michael Faraday
Sinh: 22/09/1791
London, Anh Mất: 25/08/1867 (75 tuổi)
Hampton Court, London, Anh Nơi ở: Anh
Quốc tịch: Anh
Ngành: Vật lý và Hóa học
Nơi công tác: Viện Hoàng Gia
Người hướng dẫn LATS: Humphry Davy
Nổi tiếng vì: Cảm ứng điện từ, Điện từ,
Định luật Faraday Giải thưởng: Huân chương Hoàng gia (1846) Tôn giáo: Sandemanian
Trang 13CỦNG CỐ LÝ THUYẾT
BÀI 24
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
t
ec
I SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
TRONG MẠCH KÍN
1 Định luật Faraday về suất điện
động cảm ứng
2 Biểu thức độ lớn suất điện động
cảm ứng, nói rõ các đại lượng.
3 Một số cách làm thay đổi từ thông
II QUAN HỆ GIỮA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG
CẢM ỨNG VÀ ĐỊNH LEN-XƠ
1 Ý nghĩa của dấu trừ trong biểu thức suất điện động cảm ứng
2 Cách chọn pháp tuyến dương (dựa vào chiều mạch điện) để tính từ thông (Chú ý từ thông là một số đại số ).
3 Chiều suất điện động cảm ứng với chiều mạch điện khi:
+ tăng
+ giảm
Trang 14Câu 1:
Phát biểu nào dưới đây là đúng?
Khi một mạch kín phẳng quay xung quanh một trục
nằm trong mặt phẳng chứa mạch trong 1 từ trường, thì suất điện động cảm ứng đổi chiều một lần trong
A 1 vòng quay
B 2 vòng quay
C ½ vòng quay
D ¼ vòng quay
VẬN DỤNG
B
n
Trang 15Câu 2:
Một mạch kín hình vuông, cạnh a = 10 cm, đặt vuông góc với một từ trường đều có độ lớn thay đổi theo thời gian Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dòng điện cảm ứng ic = 2A và điện trở của mạch r = 5Ω
S t
B t
ec
Từ (*) suy ra, tốc độ biến thiên của từ trường là:
s
T a
a
e S
e t
/
10 1
, 0 1 , 0
10
3
Giải
Ta có:
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Tóm tắt
a = 10cm = 0,1m
ic = 2A
r = 5
?
t
B
Suy ra, ec= ric = 5.2 = 10V = 5.2 = 10V
Áp dụng định luật Ôm cho mạch kín, ta có:
r
e
(*)
0
0 ,
B
n
a