Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ

?
Bài 23
1. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG
a) Định nghĩa từ thông
? = BScos?
? g?i l� Cảm ứng từ thông qua tiết diện S (từ thông)
1. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG
a) Định nghĩa từ thông
Chú ý :
? là góc nhọn
? là góc tù
? = 0
? ? > 0
? ? < 0
? ? = BS
Thông thường : Chọn ? nhọn ? ? > 0
1. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG
b) Đơn vị từ thông
? = BScos?
Trong hệ SI. Đơn vị từ thông là Vêbe,
kí hiệu Wb.
Nếu ? = 0, S = 1 (m2), B = 1 (T)
? ? = 1 (Wb)
? 1 Wb = 1T.1m2 = 1T.m2
2. Hiện tượng cảm ứng điện từ:
a) Thí nghiệm 1
* Thí nghiệm
a) Thí nghiệm 1
* Thí nghiệm
Khi nam châm, ống dây đứng yên? Kim điện kế chỉ 0 ? Không có dòng điện trong ống dây
Khi có chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây ? Có dòng điện trong ống dây.
Từ thông qua ống dây biến đổi ? Có dòng điện cảm ứng trong ống dây.
a) Thí nghiệm 1
** Nhận xét
b) Thí nghiệm 2
* Thí nghiệm
b) Thí nghiệm 2
* Thí nghiệm
b) Thí nghiệm 2
** Nhận xét
Khơng cĩ chuy?n d?ng tuong d?i gi?a nam ch�m di?n v� vịng d�y nhung trong vịng d�y v?n xu?t hi?n dịng di?n khi con ch?y chuy?n d?ng
Khi con ch?y chuy?n d?ng ? s? du?ng s?c t? xuy�n qua vịng d�y bi?n thi�n
? xu?t hi?n dịng di?n trong vịng d�y
c) K?t lu?n
Khi từ thông qua m?ch di?n kín biến đổi thì trong m?ch xuất hiện dòng điện.
*) KN Dòng điện cảm ứng
Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Maicơn Farađây, người phát hiện ra
hiện tượng cảm ứng điện từ năm 1831
CỦNG CỐ
Bài toán
Một hình chữ nhật kích thước 2 cm ? 4 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 T. Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc 300. Tính từ thông qua hình chữ nhật đó .
? = 2.10-7 Wb
b) ? = 3.10-7 Wb
c) ? = 3.10-6 Wb
d) ? = 0,3.10-7 Wb
Chọn đáp án đúng
3. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU CỦA
DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
a) Thí nghiệm
4. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
a) Thí nghiệm
4.CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ
a) Thí nghiệm
b)Nhận xét
Từ trường của dòng điện cảm ứng như muốn ngăn cản nam châm tiến lại gần nó cũng như muốn ngăn cản nam châm lùi ra xa nó

4.CHI?U C?A DềNG DI?N C?M ?NG
D?NH LU?T LEN-XO
a) Thớ nghi?m
b)Nh?n xột
c)Định luật Len-xơ
Dßng ®iÖn c¶m øng xuất hiện trong mạch kín cã chiÒu sao cho tõ tr­êng cảm ứng cã t¸c dông chèng l¹i sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.
* Cách phát biểu khác của ĐL Len-Xơ:
Khi Từ thông qua mạch kín biến thiên do kết qiả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyền động nói trên.
4. Dòng điện Foucault
a. Thí nghiệm :
Cho một đĩa kim loại dao động trong một từ trường theo hướng cắt các đường cảm ứng từ.
a. Thí nghiệm :
Cho một đĩa kim loại dao động trong một từ trường theo hướng cắt các đường cảm ứng từ.
4. Dòng điện Foucault
a. Thí nghiệm :
Cho một đĩa kim loại dao động trong một từ trường theo hướng cắt các đường cảm ứng từ.
b. Nhận xét :
Ta thấy t?m kim lo?i ch? dao d?ng trong kho?ng th?i gian ng?n r?i d?ng l?i.
4. Dòng điện Foucault
c. Giải thích:
Khi đĩa dao động như trên, theo hiện tượng cảm ứng điện từ, trong đĩa xuất hiện dòng điện c?m ?ng
Theo định luật Lentz, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại nguyên nhân sinh ra nó, kết quả là đĩa dao động tắt dần tương đối nhanh.
Vì sao đĩa dao động tắt dần tương đối nhanh ??
4. Dòng điện Foucault
d. Đinh nghĩa dòng điện Foucault
Là dòng điện được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian.
Đặc tính chung của các dòng điện Foucault là tính chất xoáy. Nói cách khác, các đường dòng của dòng Foucault là các đường cong kín trong khối vật dẫn.
4. Dòng điện Foucault
e. Ứng dụng của dòng điện Foucault
*) Một vài ứng dụng dòng Foucault
- Nhờ tác dụng gây ra lực hãm của dòng Foucault để làm dao động của kim (cân nhạy) sẽ tắt khá nhanh
- Sử dụng tác dụng hãm của dòng Foucault trong phanh điện từ
- Công tơ điện dùng trong gia đình là một dụng cụ điện quen thuộc, trong đó dòng Foucault có vai trò cần thiết.
- Ngoài ra, dòng điện Foucault còn sử dụng trong ngành luyện kim nhằm nấu chảy kim loại.
4. Dòng điện Foucault
e. Ứng dụng của dòng điện Foucault
*) Một vài ứng dụng của dòng Foucaut:
Khi dòng điện ngắt, môment cản của dòng điện Foucault làm cho đĩa ngừng quay nhanh chóng.
*) Một vài trường hợp dòng Foucault có hại:
-Nhiệt lượng tỏa ra do dòng Foucault sẽ làm hỏng thiết bị điện có cấu tạo dưới dạng một lõi sắt đặt trong một ống dây.
- Dòng Foucault chống lại sự quay của động cơ điện, làm giảm công suất của động cơ
e. Ứng dụng của dòng điện Foucault
e. Ứng dụng của dòng điện Fouacault
2. Một vài trường hợp dòng Foucault có hại:
Để giảm tác dụng có hại của dòng Foucault, người ta không dùng lõi sắt dưới dạng khối liền mà dùng những lá thép silic mỏng có phủ lớp sơn cách điện ghép sát với nhau .
4. Dòng điện Foucault
e. Ứng dụng của dòng điện Fouacault
*) Một vài trường hợp dòng Foucault có hại:
Dòng Foucault ở hình a yếu đi nhiều so với hình b
4. Dòng điện Foucault
Cấu tạo của bếp từ:
Bêp có 1 cuộn dây để tạo ra từ trường biến thiên với tần số cao có thể thay đổi được, ta chỉnh nhiệt độ của bếp bằng cách thay đổi tần số này. Một cách gần đúng có thể coi tất cả từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi như hình bên:





Tại sao đáy nồi sao sinh nhiệt được???
Dòng Foucault là dòng điện được sinh ra khi có một từ thông xoay chiều xuyên qua một vật (mặt phẳng) là kim loại "thẩm từ", nó tuân theo định luật "Bàn tay trái". Chiều của dòng Foucault được minh họa như hình dưới bên :

Nguyên Tắc Hoạt Động
Dòng Foucault này sẽ làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tương đối lớn vì ta có thể xem đáy nồi là cuộn dây thứ cấp có điện trở rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh nhiệt, nhiệt lượng sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào : Cường độ từ trường, Tần số từ trường và Diện tích mạch từ (đáy nồi)
Về nguyên lý hoạt động, loại bếp này áp dụng hiện tượng cảm điện từ do Faraday khám phá ra từ năm 1830. Nhưng mãi đến gần 150 năm sau các chuyên viên nghiên cứu nhóm Thomson mới có ý định áp dụng hiện tượng này trong việc chế tạo ra chiếc bếp từ...



CỦNG CỐ BÀI
Chọn phat biểu sai :
A. Một tấm kim loại dao động giữa hai cực một nam châm thì trong tấm kim loại xuất hiện dòng điện Foucault.
B. Hiện tượng xuất hiện dòng điện Foucault thực chất là hiện tượng cảm ứng điện từ.
C. Một tấm kim loại nối với hai cực một nguồn điện thì tấm kim loại xuất hiện dòng điện Foucault.
D. Dòng điện Foucault trong lõi sắt của máy biến thế là dòng điện có hại.