Bài 25. Tự cảm

Kiểm tra bài cũ:
Câu hỏi:
Em hãy phát biểu định luật Farađây về hiện tượng cảm ứng điện từ ? Viết biểu thức của định luật ?

Trả lời:

* Định luật: Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.
* Biểu thức:
hoặc
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
III. SUẦT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
IV. ỨNG DỤNG
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
Theo em dòng điện trong (C) có gây ra từ
trường không ?

I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
Từ thông riêng của mạch là từ thông
do từ trường của dòng điện trong mạch đó gây ra.

=> gọi là từ thông riêng của mạch.
Nếu trong mạch (C) có dòng điện i
=>xuất hiện từ trường
=> từ thông qua (C)
Vậy từ thông riêng của mạch kín ?
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
2. Biểu Thức
L: độ tự cảm, phụ thuộc vào kích
thước và cấu tạo của mạch kín (C)
i: cường độ dòng điện (A)
: từ thông (Wb)
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
2. Biểu Thức
Bài toán ví dụ
Một ống dây điện chiều dài l, tiết diện S, gồm tất cả N vòng dây, trong đó có dòng điện cường độ i chạy qua gây ra từ trường đều trong lòng ống dây đó. Tính độ tự cảm của ống dây.
Theo em để tính độ tự cảm của ống dây ta dựa vào công thức nào ?
Vậy độ tự cảm của ống dây được tính như thế nào, có đơn vị gì?
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
2. Biểu Thức
Bài toán ví dụ
Ta có:
Giải
Cảm ứng từ bên trong lòng ống dây hình trụ được tính theo công thức nào ?
Suy ra
Vậy
Từ thông qua ống dây có :  = NBS
Từ thông ống dây gồm N vòng được tính theo công thức nào ?
Từ trường trong ống dây B = 4.10 -7 i
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
1. Định Nghĩa
2. Biểu Thức
Ống dây có độ tự cảm (L) được tính theo công thức trên gọi là ống dây tự cảm hay cuộn cảm
* Trong các sơ đồ mạch điện cuộn cảm được kí hiệu:

* Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt:
Đơn vị độ tự cảm là Henry (H)
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
Em hãy nhắc lại định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ ?

- Nếu vì một nguyên nhân nào đó, cường độ dòng điện i trong mạch kín (C) biến thiên
=> Từ thông riêng của mạch kín (C)
=> Xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ trong (C) => hiện tượng tự cảm
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định Nghĩa
Vây hiện tượng tự cảm ?
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định Nghĩa
Đối với mạch điện một chiều và mạch điện xoay chiều hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi nào ? Vì sao ?

- Trong các mạch điện một chiều hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi đóng và khi ngắt mạch điện.
- Trong các mạch điện xoay chiều hiện tượng tự cảm luôn luôn xảy ra.
* Chú ý:
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định Nghĩa
2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm
Ví dụ 1
R
Đ1
C
A
K
B
D
Đ2
L , R
Hãy quan sát sự cháy sáng của đèn Đ1 và Đ 2 khi đóng khoá K?
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định Nghĩa
2. Một số ví dụ về hiện tượng cảm
Giải thích
+ Khi đóng K : dòng điện i 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.
* Khi đóng K
+ Đ1 sáng ngay
+ Đ2 sáng lên từ từ, sau một thời gian độ sáng mới ổn định
Ví dụ 1
Vì sao có sự khác nhau này giữa Đ 1 và Đ 2 ?
Thí nghiệm
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Định Nghĩa
2. Một số ví dụ về hiện tượng cảm
Ví dụ 2
* 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 rất lớn chống lại sự giảm của i  iC phóng qua đèn  Đ sáng bừng lên rồi tắt.
Đ
K
L
Thí nghiệm
Hãy quan sát đèn, có phải khi ngắt k thì đèn sẽ tắt ngay?
Vậy nguyên nhân nào làm cho đèn không tắt ngay?
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
III. SUẦT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. Suất điện động tự cảm
a. Định nghĩa
Suất điện động cảm ứng trong mạch xuất hiện do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm
b. Biểu thức
- Vì L không đổi
- Ta có :
nên : ?? = L.?i
etc
Hãy định nghĩa suất điện động tự cảm
Khi có hiện tượng tự cảm xảy ra trong mạch
=>suất điện động cảm ứng trong mạch được gọi là suất điện động tự cảm
Vậy biến thiên khi L hoặc i biến thiên
hay
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
III. SUẦT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. Suất điện động tự cảm
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm
Năng lượng từ trường là năng lượng tích luỹ trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua
a. Định nghĩa
b. Biểu thức
Như các em đã biết mọi vật xung quanh ta đều mang năng lượng
=> Năng lượng được tích luỹ trong ống dây khi có dòng điện chạy qua gọi là năng lượng từ trường trong ống dây tự cảm
Em hãy định nghĩa năng lượng từ trường trong ống dây?
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
NỘI DUNG
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
III. SUẦT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
IV. ỨNG DỤNG
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong mạch điện xoay chiều.
CỦNG CỐ BÀI HỌC
1. Từ thông riêng của một mạch kín:
2. Độ tự cảm của ống dây có lõi sắt.
3. Định nghĩa hiện tượng tự cảm.
Chú ý đối với mạch điện một chiều và mạch điện xoay chiều hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi nào ?
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
HƯỚNG DẪN HỌC BÀI
1/ Phát biểu định nghĩa từ thông riêng, viết biểu thức, giải thích các đại lượng trong biểu thức ?
2/ Định nghĩa hiện tượng tự cảm ? Trong các mạch điện xoay chiều và mạch điện một chiều hiện tượng tự cảm xảy ra khi nào ?


BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Một ống dây có độ tự cảm L; ống dây thứ hai có số vòng dây tăng gấp đôi và diện tích mỗi vòng dây giảm một nửa so với ống dây thứ nhất. Nếu hai ống dây có chiều dài như nhau thì độ tự cảm của ống dây thứ hai là:


A. L B. 2L C. D. 4L
Câu 2: Biểu thức nào sau đây dùng để tính độ tự cảm của một mạch điện ?
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 3: Một ống dây hình trụ có chiều dài 0,5m gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20cm. Độ tự cảm của ống dây có độ lớn:
BÀI TẬP CỦNG CỐ
DẶN DÒ
* Định nghĩa suất điện động tự cảm ? Biểu thức ?
* Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.
* Ứng dụng của hiện tượng tự cảm.
* Làm bài tập: 4, 6, 8/ 157 SGK và SBT
Đối với mạch điện một chiều và mạch điện xoay chiều hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi nào ? Vì sao ?

* Chú ý:
- Trong các mạch điện một chiều hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi đóng và khi ngắt mạch điện.
- Trong các mạch điện xoay chiều hiện tượng tự cảm luôn luôn xảy ra.
II - Hiện tượng tự cảm: