- Viết công thức tính Năng lượng từ trường của ông dây tự cảm.. Kĩ năng: - Vận dụng công thức làm các bài tập vê hiện tượng tự cảm - Giải thích hiện tượng tự cảm II.. Học sinh: Ôn tập về
Trang 1GVHD giảng dạy : Phùng Thị Thanh Hà
Bài 25: TỰ CẢM
(Chương trình ban Cơ bản)
I Mục tiêu:
1 Kiến thức:
- Phát biểu được từ thông riêng của mạch kín là gì?
- Phát biểu được khái niệm hiện tượng tự cảm?
- Viết được công thứ tính suất điện động tự cảm?
- Viết công thức tính Năng lượng từ trường của ông dây tự cảm
2 Kĩ năng:
- Vận dụng công thức làm các bài tập vê hiện tượng tự cảm
- Giải thích hiện tượng tự cảm
II CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Dụng cụ thí nghiệm hiện tượng tự cảm: điện trở R, ống dây tự cảm L, khóa K, 2 đèn, nguồn
2 Học sinh: Ôn tập về hiện tượng cảm ứng điện từ, từ thông, suất điện động
Hoạt động 1 : Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ
H: 1 Phát biểu và viết công thúc của
định luật Fa-ra-day
2 Nêu quan hệ giữa suấ điện động cảm
ứng và định luật Len-xơ Lấy ví dụ về
ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện
từ
- Trả lời câu hỏi
Trang 2O: Nhận xét, đánh giá
Hoạt động 2 : Tìm hiểu từ thông riêng của mạch kín
Mở bài: Nhắc lại hiện tượng cảm ứng
điện từ Trong bài này, chúng ta sẽ xét
1 loại hiện tượng cảm ứng điện từ đặc
biệt là hiện tượng tự cảm: đó là hiện
tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong
mạch có dòng điện biến thiên theo thời
gian Vậy hiện tượng tự cảm là gì?
GV ghi tên bài lên bảng
Qua mặt kín giới hạn bởi vòng dây (C)
có dòng điện i, có từ thông không? Tại
sao?
O: đưa khái niệm từ thông
?: Công thức tính từ thông đã học
?: Công thức từ trường của dòng điện
chạy trong các dây dẫn có hình dạng
đặc biệt?
O: Ta thấy Φ ~ B mà B ~ i => Φ ~ i
=> có thể viết Φ = L.i
L: là hệ số dương, chỉ phụ thuộc vào
cấu tạo và kích thước của mạch kín (C)
gọi là hệ số tự cảm
Đơn vị [i]= A, [ Φ] = Wb
=> L = => [L]= =H (Henri)
O: Người ta vẫn nói là Faraday phát
minh ra hiện tượng cảm ứng điện từ
Nhưng cũng đồng thời và độc lập với
Faraday thì có Henri nhà Vật lý Mỹ là
ngườinghieen cứu hiện tượng này
+ Có từ thông Vì dòng điện sinh ra từ trường
+ Dây dẫn thẳng B= 2.10-7 + Dây dẫn uốn thành vòng tròn:
B= 2 10-7 + Ống dây: B= 4 .10-7.n.I
Bài 25 : Tự Cảm
I Từ thông riêng của một mạch kín
- Từ thông riêng là từ thông do chính dòng điện i qua vòng dây kín (C) gây ra
Φ ~ B mà B ~ i => Φ ~ i
=> có thể viết Φ = L.i L: là hệ số dương, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín (C) gọi là hệ số tự cảm
Đơn vị [i]= A, [ Φ] = Wb
=> L = => [L]= =H (Henri)
- Ví dụ: (SGK) Công thức tính độ tự cảm:
L= 4 .10-7 .S
* Cách làm tăng L tăng N hoặc cho lõi sắt vào lòng ống dây
L= 4 .10-7.µ .S;
µ: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt
µ chân không = 1; µkhông khí 1
Trang 3Người ta lấy tên ông đặt cho đơn vị độ
tự cảm của ống dây
O: Xét ví dụ SGK
?: Trả lời câu C1
Gợi ý: Tính từ thông của ống dây?
Tính từ thông riêng của ống dây theo
công thức (25.1)?
O: Viết công thức tính độ tự cảm:
L= 4 .10-7 .S
O: Chú ý: Công thức này áp dụng đối
với ống trụ có chiều dài l khá lớn so với
đường kính tiết diện S Ống có độ tự
cảm L đáng kể được gọi là ống tự cảm
hay cuộn cảm
Kí hiệu của cuộn cảm:
?: Dựa vào công thức (25.2) hãy nêu
các cách làm tăng độ tự cảm L
O: Làm tăng độ tự cảm người ta thường
tăng N hoặc cho lõi sắt vào lòng ống
dây
L= 4 .10-7.µ .S;
µ: độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của
lõi sắt
µ chân không = 1; µkhông khí 1
Trả lời C1
+ Nghe giangr và ghi vở
+ Các cách tăng: Tăng N, S Giảm l +NGhe giảng và ghi bài vào vở
Trang 4Hoạt động 2: Thí nghiệm hiện tượng tự cảm
O: Khi i trong (C) biến thiên thì biến
thiên, khi đó trong mạch xảy ra hiện
tượng cảm ứng điện từ gọi là hiện
tượng tự cảm
Y/c 1HS đọc đ/n hiện tượng tự cảm
O: Nêu các trường hợp xảy ra hiện
tượng tự cảm
O: Gới thiệu dụng cụ thí nghiệm: cuộn
dây L có cùng điện trở R, cần dụng cụ
nhận biết hiện tượng tự cảm là 2 đèn
Vẽ mạch điện
?: Khi đóng khóa K, dự đoán hiện
tượng 2 đèn sáng ngay không, và độ
sáng của 2 đèn
O: Tiến hành thí nghiệm và y/c HS QS
hiện tượng
?: Nhận xét độ sáng của 2 đèn Giải
thích hiện tượng
O: Nhận xét câu trả lời của HS
+ Quan sát thí nghiệm và nêu hiện tượng
+ Nghe giảng và ghi vào vở
II Hiện tượng tự cảm
1 Đ/n: là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch có i biến thiên
- Các trường hợp xảy ra hiện tượng tự cảm:
+ Khi đóng, ngắt mạch + Mạch điện xoay chiều
b, Thí nghiệm:
Thí nghiệm
Tiến hành
Hiện tượng
Giải thích
TN 1 Đóng
khóa K Đèn 1 sáng
ngay Đèn 2 sáng lên từ từ
tăng
itc
ngược chiều
iL ban đầu
TN 2 Ngắt K` Đèn 1
tắt ngay Đèn 2 bừng sáng trước khi tắt
giảm
itc
cùng chiều
iL
Hoạt động 3: Tìm hiểu về suất điện động tự cảm và năng lượng từ trường
?: Nêu công thức định luật Faraday
?: Xây dựng công thức tính suất điện + Nghe giảng, trả lời và ghi vở III Suất điện động tự cảm1 Suất điện động tự cảm:
Trang 5động tự cảm khi i biến thiên
Gợi ý: tính độ biến thiên từ thông
riêng?
?: Phát biểu thành lời công thức tính
suất điện động cảm ứng
O: Dấu trừ trong (25.3) phù hợp với
định luật Len-xơ
O: Khi làm thí nghiệm ở trên, khi ngắt
K, đèn sáng bừng lên trước khi tắt
Chứng tỏ năng lượng phóng qua đèn
Năng lượng ấy là năng lượng từ trường,
được tích lũy trong ống dây
W= L.i2
?: Trả lời C3
O: Nêu một số ứng dụng của cuộn cảm
trong mạch xoay chiều và máy biến thế
L không đổi => = L i
=> etc = -L (25.3) Dấu (-) phù hợp với đl Len-xơ
2 Năng lượng từ trường của ống dây W= L.i2
IV Ứng dụng: (SGK)
IV Củng cố:
1 Củng cố kiến thức
2 Dặn dò HS làm bài tập SGK và SBT
Ý kiến GVHD (Ký tên, họ tên)
Giáo sinh (Ký tên, học tên)