Bài 23. Từ thông. Cảm ứng điện từ

Bài 23
TỪ THÔNG
1. Định nghĩa
?= BScos?
Xeùt moät ñöôøng cong kín phaúng (C), coù dieän tích maët giôùi haïn laøS
Veõ n laø veùt tô phaùp tuyeán cuûa S
Goïi  laø goùc hôïp bôõi n vaø B

Đại lượng:
 Goïi laø töø thoâng qua maët S
? là góc nhọn
? là góc tù
? = 0
? ? > 0
? ? < 0
? ? = BS
Nhận xét:
2. Đơn vị từ thông
Trong hệ đơn vị SI, đơn vị đo từ thông là Vê be (Wb)
Từ công thức ?= BS nếu B= 1T, S = 1m2 thì ? = 1wb ? 1wb = 1T. 1m2

II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
1.Thí nghiệm
Thí nghiệm1
a. Thí nghiệm
i
b. Nhận xét:
Khi nam châm đứng yên, kim điện kế chỉ số 0: trong vòng dây dẫn không có dòng điện
Khi nam châm chuyển động lại gần vòng dây, kim điện kế bị lệch: trong dây dẫn có dòng điện
Khi nam châm dừng lại, kim điện kế trở về 0: dòng điện trong vòng dây cũng mất

II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
1.Thí nghiệm
Thí nghiệm2
a. Thí nghiệm
b. Nhận xét:
Khi nam châm đứng yên, kim điện kế chỉ số 0: trong vòng dây dẫn không có dòng điện
Khi nam châm chuyển động ra xa vòng dây, kim điện kế bị lệch theo chiều ngược lại: trong dây dẫn có dòng điện chạy theo chiều ngược lại
Khi nam châm dừng lại, kim điện kế trở về 0: dòng điện trong vòng dây cũng mất

II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
1.Thí nghiệm
Thí nghiệm3
Quan sát thí nghiệm và cho nhận xét về điều kiện xuất hiện và chiều dòng điện?
II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
1.Thí nghiệm
Thí nghiệm3
Quan sát thí nghiệm và cho nhận xét về điều kiện xuất hiện và chiều dòng điện?
II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
Thí nghiệm4
a.Thí nghiệm
b. Nhận xét:
Thay nam châm SN bằng nam châm điện: -Khi thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện, trong vòng dây dẫn xuất hiện dòng điện
-Khi không có sự biến đổi dòng điện trong nam châm, dòng điện trong dây dẫn cũng biến mất

II. HIEÄN TÖÔÏNG CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ
Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện một 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
2. Kết luận
III. ÑÒNH LUAÄT LEN-XÔ VEÀ CHIEÀU DOØNG ÑIEÄN CAÛM ÖÙNG
Quan sát lại thí nghiệm sau. Hãy nhận xét về chiều dương trên vòng dây và chiều dòng điện cảm ứng i trong mạch?
Thí nghiệm1
i
Thí nghiệm2
Nhận xét:
Khi B qua mạch kín tăng ( từ thông tăng) : i ngược chiều dương của vòng dây
Khi B qua mạch kín giảm ( từ thông giảm) : i cùng chiều dương của vòng dây
Dòng điện cảm ứng trong vòng dây cũng sinh ra từ trường gọi là từ trường cảm ứng
Chiều của từ trường cảm ứng và chiều của dòng điện cảm ứng có mối liên quan chặt chẽ với nhau


Định luật Len-xơ
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.

Chú ý:
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 sự chuyển động nói trên
IV. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ (FOUCAULT)
1. Thí nghiệm
-Khi chưa cho dòng điện vào nam châm, bánh xe quay bình thường
-Khi cho dòng điện vào nam châm, bánh xe quay chậm và bị hãm dừng lại
IV. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ (FOUCAULT)
1. Thí nghiệm
Trước khi đưa khối trụ vào nam châm, sợi dây được xoắn nhiều vòng, khi thả ra,khối trụ quay nhanh xung quanh nó
Nếu đưa nam châm vào, khi thả ra, khối trụ quay chậm và bị hãm dừng lại

IV. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ (FOUCAULT)
2. Giải thích
Khi bánh xe và khối kim loại chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng xuất hiện dòng điện cảm ứng-gọi là dòng điện Fu-cô
Theo định luật Len-xơ,dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dời đó, vì vậy trên bánh xe và khối kim loại xuất hiện những lực từ gọi là lực hãm điện từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng
IV. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ (FOUCAULT)
3. Tính chất và công dụng của dòng điện Fu-cô
Khối kim loại chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của lực hãm điện từ. Tính chất này được ứng dụng để chế tạo các bộ phanh điện từ của ô tô hạng nặng
Dòng Fu-cô gây ra hiệu ứng toả nhiệt. Tính chất này được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại
Dòng điện Fu-cô gây tổn hao năng lượng vô ích, trong kỷ thuật, người ta chế tạo lõi thép bằng các lá thép mỏng cách điện nhau
Củng cố
Bài toán
Một nam châm thẳng N-S đặt gần một khung dây tròn, trục của nam châm vuông góc mặt phẳng của khung dây. Giữ khung dây đứng yên. Lần lượt cho nam châm chuyển động như sau:
Tịnh tiến theo trục của nó
Quay nam châm quanh một trục thẳng đứng
Quay nam châm quanh một trục nằm ngang và vuông góc với trục của nó
Ơ� trường hợp nào có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây ?


a. I và II
b. II và III
c. I và III
d. Cả ba trường hợp trên
Kết thúc bài học
Kính chúc các thầy cô giáo sức khoẻ, hạnh phúc