Bài 38. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng

Khi dịch chuyển nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua cuộn dây biến thiên tăng hoặc giảm, trong cuộn dây cĩ dịng điện... Kết luận chung: Khi số đường sức từ qua mộ

Dòng điện sinh ra từ trường.

I

Vấn đề:

Khi dịch chuyển nam châm lại gần hay ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua cuộn dây biến thiên (tăng hoặc giảm), trong cuộn dây

cĩ dịng điện.

1) Thí nghiệm:

Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

o

S N

a) Thí nghiệm 1:

b) Thí nghiệm 2:

1

I

o

2

Tiến hành: dịch chuyển con chạy dọc

theo biến trở.

1

I

R

o

2

Khi con chạy dịch chuyển: I thay đổi,

B thay đổi, số đường sức từ qua cuộn

2 thay đổi thì trong cuộn dây 2 có dòng điện.

Kết luận chung:

Khi số đường sức từ qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện.

Kết quả:

CÁC THÍ NGHIỆM KHÁC

Khung dây quay đều quanh

trục x’x trong từ trường có

cảm ứng từ vuông góc với x’x

thì trong khung có dòng điện

(Máy phát điện) (Hình).

B



A B



 x



TN 3

B

n

TN4: Thanh kim loại CD được kéo chuyển

điện.

B

C

y

G

I I

v

D

B

Tìm hiểu: Số đường

sức từ qua diện tích

S đặt trong từ trường

phụ thuộc vào các

yếu tố nào?

+ Độ lớn B của cảm ứng từ (TN1,2)

+ Diện tích S (TN4)

+ Góc  tạo bởi véctơ pháp tuyến của S và véctơ cảm ứng (Vị trí tương đối của diện tích S trong từ trường)

n 

S n





B

n 

B

Xét khung dây phẳng diện tích S đặt trong từ trường đều .

Ghi chú: Số đường sức từ qua diện tích S bằng số đường sức từ qua diện tích S n = Scos là chiếu của S xuống mặt phẳng vuông góc với .

B

Số đường sức từ qua diện tích S tỉ lệ với S ; tỉ

lệ với B.

+ Tỉ lệ với độ lớn B.

+ Tỉ lệ với Scos.

 Xây dựng đại lượng diễn tả số đường

sức từ qua diện tích S đặt trong từ

trường là từ thông.

Như vậy: Số đường sức từ qua diện tích S đặt trong từ trường

2) Từ thông:

 = BScos

n

S



B

a) Định nghĩa:

Từ thông qua diện tích S là

B

Một mặt phẳng diện tích S đặt

trong từ trường đều có cảm ứng

từ

n 

Véctơ pháp tuyến của S hợp với một góc .

2) Từ thông:  = BScos

B n

S

 là góc nhọn thì  > 0



S

n

B

n

S

B



 là góc tù thì  < 0

Đặc điểm: Từ thông là đại lượng đại số phụ

thuộc vào việc chọn chiều của .n 

Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe, kí hiệu Wb.

1 Wb = 1T 1m 2 = 1T.m 2

đặt vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ 1 Tesla).

Từ thông là đại lượng dùng để diễn tả số đường sức từ qua một diện tích.

b) Ý nghĩa:

c) Đơn vị:

Cần nhớ:  = BScos

a) Dòng điện cảm ứng:

thông qua một mạch điện kín được gọi là dòng điện cảm ứng.

b) Suất điện động cảm ứng:

Suất điện động xuất hiện trong mạch tạo ra dòng điện cảm ứng được gọi là suất điện động cảm ứng.

Vậy: Hiện tượng khi có sự biến thiên từ thông

qua một mạch làm trong mạch đó xuất hiện

3) Hiện tượng cảm ứng điện từ:

TÓM TẮT KIẾN THỨC

1) Từ thông  = BScos là đại lượng diễn

tả số đường sức từ qua một diện tích đặt trong từ trường.

2) Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch có dòng điện cảm ứng.

3) Hiện tượng khi từ thông qua mạch biến thiên thì trong mạch có suất điện động cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

BÀI TẬP:

1) Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3cm x 4cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10 -4 T Véctơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 30 o Tính từ thông qua khung dây dẫn đó.

HD:

+  = 30 o

+ = 60 o

2) Một hình vuơng cạnh 5cm, đặt trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B = 4.10 -4 T Từ

hợp bởi véctơ cảm ứng từ và véctơ pháp tuyến của hình vuơng đĩ là

A  = 30 0

B  = 45 0

C  = 0 0

D  = 60 0

BÀI TẬP:

Một vịng dây diện tích S được đặt trong từ trường đều cĩ cảm ứng từ B, gĩc tạo bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vịng dây

là  Với gĩc  bằng bao nhiêu thì từ thơng qua vịng dây cĩ giá trị  =

BÀI TẬP:

A  = 45 0

B  = 30 0

C  = 0 0

BS 2