Bài 25. Tự cảm

ĐAKRÔNG
VẬT LÝ 11
GV: Lê Hùng Dũng
XIN CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
TRƯỜNG THPT ĐAKRÔNG
TỔ LÝ-CN
BÀI 24: TỰ CẢM
KIỂM TRA BÀI CŨ
TRẢ LỜI
Từ thông đặc trưng cho số đường cảm ứng từ xuyên qua diện tích giới hạn bởi vòng dây.
Biểu thức:  = N.B.S.cos
Trong đó:  : Từ thông (Wb)
B: Cảm ứng từ (T)
S: Diện tích (m2)
1. Khái niệm từ thông?
Viết biểu thức và nêu đơn vị của các đại lượng trong biểu thức.
KIỂM TRA BÀI CŨ
TRẢ LỜI :
Suất điện động cảm ứng:
Là suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
Suất điện động cảm ứng trong mạch được xác định bởi biểu thức:


Dấu (-) trong công thức phù hợp với định luật len-xơ
: là độ biến thiên từ thông qua mạch ( C ) trong thời gian t

2. Phát biểu định nghĩa:
Suất điện động cảm ứng
Tốc độ biến thiên của từ thông.
Trong thí nghiệm Faraday, dòng điện cảm ứng xuất hiện là do sự biến đổi từ thông gửi qua diện tích của mạch gây ra. Từ thông đó do từ trường bên ngoài tạo nên.
Bây giờ, nếu ta làm thay đổi cường độ dòng điện sẵn có trong mạch để từ thông do chính dòng điện đó sinh ra và gửi qua diện tích của mạch thay đổi, thì trong mạch cũng xuất hiện một dòng điện cảm ứng, phụ thêm vào dòng điện chính sẵn có của mạch. Dòng điện cảm ứng này gọi là dòng điện tự cảm. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng tự cảm.
TỰ CẢM
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
1. Khái niệm:
Một mạch kín (C) có dòng điện i. Dòng điện i gây ra một từ trường, từ trường này gây ra một từ thông  qua (C) gọi là từ thông riêng của mạch.
Cho biết quan hệ giữa  với B?

= N.B.S.cos
Nghĩa là  tỉ lệ với B
Mặt khác: Cảm ứng từ B của dòng điện có hình dạng khác nhau được tính bằng biểu thức khác nhau và B tỉ lệ với i. Nên ta viết:
TỰ CẢM
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
2. Biểu thức:
 = L.i
L: độ tự cảm của (C), phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của (C)
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
- Một ống dây chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây, có cường độ i chạy qua, độ tự cảm của ống dây là:
: Độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt (có giá trị cỡ 104)
TỰ CẢM
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định nghĩa: Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây bởi sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch.
- Trong mạch điện 1 chiều, hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng, ngắt mạch.
- Trong mạch điện xoay chiều, hiện tượng tự cảm luôn xảy ra.
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
VÍ D? 1: Quan sát hiện tượng khi đóng khóa K
TỰ CẢM
R
Đ1
C
A
K
B
D
Đ2
L , R
VÍ D? 1
TỰ CẢM
* Khi đóng K
+ Đ1 sáng ngay
+ Đ2 sáng lên từ từ, sau một thời gian độ sáng mới ổn định
Đ1, Đ2: 2 đèn giống nhau
- Ống dây L có điện trở thuần R
* Giải thích
+ Khi đóng K : dòng điện ICD qua ống dây L tăng ? B tăng ? từ thông qua L tăng ? xuất hiện IC chống lại sự tăng của ICD ? ICD tăng chậm ? Đ2 sáng lên từ từ.
+ Còn IAB tăng nhanh vì không có IC cản trở? Đ1 sáng ngay.
R
D1
C
A
K
B
D
D2
L , R
Đ
K
L
*Khi ngắt K đèn Đ không tắt ngay mà bừng sáng lên rồi mới tắt hẳn.
*Giải thích : Khi ngắt K : dòng điện i qua L giảm  B giảm   qua L giảm  xuất hiện iC khá lớn chống lai sự giảm của i  ic phóng qua đèn  Đ sáng bừng lên rồi tắt.
TỰ CẢM
VÍ Dụ 2: quan sát hiện tượng khi ngắt khóa K
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
TỰ CẢM
Công thức tổng quát :
- Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch
- Dấu trừ ( - ) phù hợp với định luật Len-xơ
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
Với  là từ thông riêng  = L.i
Hay  = L. i
1. Khi có hiện tượng tự cảm xảy ra trong một mạch điện thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch được gọi là suất điện động tự cảm
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
TỰ CẢM
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm
Trong thí nghiệm 2, khi ngắt k, đèn sáng bừng lên trước khi tắt. Điều này chứng tỏ trong mạch có dự trữ năng lượng
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
Năng lượng này chính là năng lượng đã được tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua.
- Khi cuộn dây tự cảm có dòng điện cường độ i chạy qua thì trong cuộn dây tích lũy năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường
IV. ỨNG DỤNG
TỰ CẢM
- Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp …
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
ĐỊNH NGHĨA
MỘT SỐ VÍ DỤ
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
2. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY TỰ CẢM
CỦNG CỐ
E
r
K
MỞ K
ĐÓNG K
E
r
K
E
r
K
ĐÓNG K
MỞ K
CỦNG CỐ
E
r
K
ĐÓNG K
MỞ K
CỦNG CỐ
E
r
K
ĐÓNG K
MỞ K
CỦNG CỐ
1. Chọn câu đúng
Phát biểu nào dưới đây là sai?
Suất điện động tự cảm của cuộn dây lớn khi:
A. Dòng điện qua cuộn dây tăng nhanh.
B. Dòng điện qua cuộn dây giảm nhanh.
C. Dòng điện qua cuộn dây có giá trị lớn
D.Dòng điện biến thiên nhanh
CỦNG CỐ
C. Dòng điện qua cuộn dây có giá trị lớn
2. Một cuộn cảm có độ tự cảm0,1 H, trong đó dòng điện biến thiên đều 200 A/s thì suất điện động tự cảm xuất hiện sẽ có giá trị là bao nhiêu?
CỦNG CỐ
A. 10 V
B. 20 V
C. 0,1 kV
D. 2,0 kV
Ta có:
Về độ lớn
B. 20 V
GIẢI
HƯỚNG DẪN HỌC Ở NHÀ
+ Học bài và làm bài tập 6;7;8 SGK.
+ Lập bảng so sánh điện trường với từ trường.
+ Ôn lại kiến thức phần khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9.
+ Xem trước bài “Khúc xạ ánh sáng”
E
r
K
MỞ K
ĐÓNG K
E
r
K