Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ

Dòng điện gây ra từ trường vậy từ trường có gây ra dòng điện không?
Michael Faraday (22/9/1791 – 25/8/1867)
DÒNG ĐIỆN
TỪ TRƯỜNG
?
CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
* Hiện tượng cảm ứng điện từ.
* Định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng.
* Suất điện động cảm ứng.
* Hiện tượng tự cảm. Suất điện động tự cảm.
I. TỪ THÔNG
II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
IV. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ
TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
BÀI 23
BÀI 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. TỪ THÔNG
1. Định nghĩa
- Gọi là vectơ pháp tuyến dương của khung dây ( vuông góc với mặt S).
- Xét 1 khung dây dẫn (C) phẳng kín, có diện tích bề mặt là S, đặt trong vùng không gian có từ trường đều .
(C)
n
Số đường sức từ xuyên qua một mạch kín (C) gọi là từ thông:
 = B.S.cos
Nếu  nhọn thì cos > 0   > 0
Nếu  tù thì
cos < 0   < 0
Nếu  = 0
 cos = 1   = B.S
Đặc biệt:
Nếu  = /2
 cos = 0   = 0
Đơn vị của từ thông là vêbe, kí hiệu (Wb).
Nếu [S]=m2; [B]=T (Tesla);
Thì 1Wb = 1 m2.1 T
2. Đơn vị của từ thông
Vậy từ thông qua N vòng dây thì sao?
  = N.B.S.cos
→ Từ thông là một đại lượng……
→ Từ thông qua khung dây sẽ thay đổi khi:…….
Từ thông thay đổi khi nào?
II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. Thí nghiệm:
BÀI 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. TỪ THÔNG
1. Thí nghiệm:
II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
BÀI 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. TỪ THÔNG
2. Kết luận:
Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
1. Thí nghiệm:
II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
BÀI 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I. TỪ THÔNG
2. Kết luận:
3. Ứng dụng:
Máy phát điện
Nhà máy gió điện
Nhà máy thuỷ điện
Nhà máy nhiệt điện
Dinamo xe đạp
ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
1. Định luật Len-xơ
Từ thông qua (C) tăng: Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều ngược với chiều kim đồng hồ.
Thí nghiệm 1
Các em hãy xác định chiều của từ trường cảm ứng?
Thí nghiệm 1
Mà dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường cảm ứng.
 
Kết quả thí nghiệm mô tả trên hình 23.3a:
Dòng điện cảm ứng xuất hiện 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.
→ Nội dung của định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng?
Từ thông qua (C) giảm: Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều trùng với chiều kim đồng hồ.
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 1
 
 Phù hợp với định luật Len-xơ!
2. Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng
 
C3: Cho nam châm SN rơi thẳng đứng chui qua mạch kín (C) cố định (Hình 23.5). Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong (C).
 
 
3. Trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động cơ học.
Mặt của (C) đối diện với cực Bắc của nam châm là mặt Bắc, mặt này gây ra lực từ đẩy cực Bắc của nam châm.
Thí nghiệm 1
Mặt của (C) đối diện với cực Bắc của nam châm là mặt Nam, mặt này gây ra lực từ hút cực Bắc của nam châm.
Thí nghiệm 1
Phát biểu khác của định luật Len-xơ:
Khi từ thông qua (C) 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 FU-CÔ
1. Định nghĩa
Dòng điện Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khối kim loại khi khối kim loại đó:
chuyển động trong từ trường đều;
đặt trong từ trường biến thiên.
2. Tính chất và ứng dụng
Dòng điện Fu-cô có những tính chất và ứng dụng nào?
- Gây ra hiệu ứng toả nhiệt Jun – Lenz.
- Ngoài ra còn làm nóng động cơ điện, gây hao phí.
- Gây ra lực hãm điện từ lên mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường.
Dinamo xe đạp
Máy biến thế
Nhà máy thuỷ điện
Nhà máy gió điện
Nhà máy nhiệt điện
CỦNG CỐ
1. Một diện tích (S) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B, góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của (S) là α. Từ thông qua diện tích (S) được tính theo công thức
 
 
 
 
2. Đơn vị của từ thông là
A. Tesla (T).
B. Ampe (A).
C. Vêbe (Wb).
D. Vôn (V).
3. Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch điện kín gọi là
A. dòng điện trong chất điện phân.
B. dòng điện trong không khí.
C. dòng điện cảm ứng.
D. dòng điện trong chân không.
4. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, quay đều trong một từ trường đều quanh một trục đối xứng OO’
B. song song với các đường cảm ứng từ thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng.
A. song song với các đường cảm ứng từ thì trong khung không có dòng điện cảm ứng.
C. vuông góc với các đường cảm ứng từ thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng.
D. hợp với các đường cảm ứng từ một góc nhọn thì trong khung có xuất hiện dòng điện cảm ứng.
5. Mạch kín (C) không biến dạng trong từ trường đều . Hỏi trường hợp nào dưới đây, từ thông qua mạch biến thiên?
A. (C) chuyển động tịnh tiến.
B. (C) chuyển động quay xung quanh một trục cố định vuông góc với mặt phẳng chứa mạch.
C. (C) chuyển động trong một mặt phẳng vuông góc với .
D. (C) quay xung quanh trục cố định nằm trong mặt phẳng chứa mạch và trục này không song song với đường sức từ.
6. 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 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 sinh ra nó.
7. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các thí nghiệm dưới đây:
a. Nam châm chuyển động tịnh tiến (Hình 23.9a).
b. Mạch (C) chuyển động tịnh tiến (Hình 23.9b).
c. Mạch (C) quay (Hình 23.9c).
d. Nam châm quay liên tục (Hình 23.9d).
CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC EM
ĐÃ THAM DỰ BÀI HỌC!