Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ

Kết luận• *Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.. • *Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín gọi là h

Trong điều kiện nào từ trường gây ra dòng

điện?

Bài 23: Từ thông Cảm ứng điện từ

I- TỪ THÔNG

1.Định nghĩa

Xét một mặt phẳng giới hạn bởi diện tích S đặt trong từ trường đều

B r

Vẽ véc tơ pháp tuyến vuông góc với mặt phẳng vòng dây n r

α là góc hợp bởi và B r

n r

Từ thông qua diện tích S là Φ

Φ = BScos α

Xét các trường hợp khác nhau của góc α : Φ = BScos α

0

90

0 < α < 90 0 < α < 180 0

⇒ Φ > 0 ⇒ Φ < 0

0

180

n r

0

0

n r

⇒ Φ = -BS < 0

⇒ Φ max = BS > 0

2 Đơn vị từ thông

* Khi α = 00 , cos α =1 thì Φmax = BS

nếu S = 1m2 , B = 1T thì Φ = 1 Wb

1Wb = 1T.1m2 = 1T.m2

* Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe (Wb)

Nhận xét: Từ thông là đại lượng đại số, có dấu phụ thuộc vào việc chọn chiều của vectơ

n r

+ Chỉ thay đổi B + Chỉ thay đổi S + Chỉ thay đổi + Thay đổi đường B,S,

1 cách hợp lí

● CÁC CÁCH LÀM BiẾN ĐỔI TỪ THÔNG

3 Ý nghĩa từ thông

cos

Φ =

Chọn S = 1 , m 2 α = 0 0 thì:

B

Φ =

n r

Đẳng thức trên gợi ý đưa ra quy định là vẽ các đường sức từ sao cho số đường sức xuyên qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với đường sức thì bằng trị số của cảm ứng từ B Vậy, từ thông bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức

Ý nghĩa:

Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó

II Hiện tượng cảm ứng điện từ

a) Thí nghiệm 1:

*Dụng cụ: - 1 mili Ampe kế

- 1 ống dây

- 1 nam châm

*Thí nghiệm

6

9 4

4

6

mA

0:6 mA

THPT NGÔ QUYỀN

= 1 ┴

Số đường sức từ qua ống dây

Nam châm chuyển động lại gần ống dây

b) Thí nghiệm 2:

* Dụng cụ: - 1 mili Ampe kế

- 1 ống dây

- 1 nam châm

*Thí nghiệm:

Nam châm dịch ra xa ống dây

7

9 4

4

6

mA

0:6 mA

= 1 ┴

Số đường sức từ qua ống dây

THPT NGÔ QUYỀN

c) Thí nghiệm 3:

d) Thí nghiệm 4:

*Dụng cụ: - 1 biến trở

- 1 ống dây

- 1 nam châm điện

- 1 khóa K

- 1 mili Ampe kế

*Thí nghiệm:

2 10

1

V 0

2 10

1

V

0:12 V

POWER 10

DC

0

6

4 8

+

- AC

0

6

4 8

+

-10

9 4

4

6

0:6 mA

mA

= 1 ┴

Thí nghiệm đóng, ngắt mạch điện

THPT NGÔ QUYỀN

2 10

1

V 0

2 10

1

V

0:12 V

POWER 10

DC

0

6

4 8

+

- AC

0

6

4 8

+

-10

Tr ờng đại học s phạm tháI nguyên Khoa vật lí

9 4

4

6

mA

0:6 mA

= 1 ┴

THPT NGễ QUYỀN

2 Kết luận

• *Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.

• *Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

• *Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

III Định luật Len- xơ về chiều dòng điện cảm ứng

Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín

1 Định luật

2 Trường hợp từ thông qua mạch kín biến thiên do chuyển động

Khi từ thông qua mạch kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên

IV Dòng điện Fuco

1 Thí nghiệm 1

Tấm kim loại

Nam châm

Trong trường hợp nào tấm kim loại dừng lại nhanh hơn?

Tại sao?

2 Thí nghiệm 2

3 Giải thích

4 Tính chất và công dụng của dòng điện Fuco

Dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ

trường biến đổi theo thời gian là dòng Fu- cô.

Trường hợp có lợi

-Tác dụng hãm của dòng Fu- cô dùng trong chế tạo các dụng cụ điện năng như công tơ điện, phanh điện từ… để

hãm chuyển động

-Tác dụng nhiệt của dòng Fu- cô được ứng dụng trong các lò luyện kim để nấu chảy kim loại…

Phanh điện từ

Công tơ điện

Khi ta cân một vật bằng cân nhạy, kim của cân thường dao động khá lâu

Muốn khắc phục tình trạng đó bằng cách nào? Vì sao?

Muốn khắc phục tình trạng đó, đặt kim dao động giữa hai cực của một nam châm Vì dòng điện

Fu-cô chống lại dao động đó nên dao động của kim sẽ tắt khá nhanh

Trường hợp dòng Fu –cô có hại: trong những thiết bị điện như động cơ điện, máy biến áp.

Sự xuất hiện của dòng

Fu-cô trong trường hợp này vì

sao lại có hại?

Dòng Fu-cô toả nhiệt làm cho thỏi sắt nóng lên có thể làm hỏng

máy Mặt khác dòng Fu-cô chống lại nguyên nhân sinh ra nó

Đối với động cơ điện nó chống lại sự quay của động cơ, làm

giảm công suất của máy

Dòng Fu- cô làm nóng các lõi sắt trong máy biến thế, các động cơ điện,…làm hao phí điện năng.

Máy bơm nước

Lõi sắt được làm bằng ………

………

Để giảm tác dụng có hại của dòng Fu

cô

những lá thép mỏng ghép sát nhau, cách điện