Bài 25. Tự cảm

Giáo viên thực hiện: nguyÔn h¶i thµnh
Năm học 2007 - 2008
Sở giáo dục & đào tạo nghệ an
Trường THPT quỳ hợp ii
tổ: lý- hoá.

Xin kính chào quý thầy, cô giáo!
Chào các em học sinh thân mến!
kiểm tra bài cũ.
?
1
2
3
4
Bài 25 : Tự cảm.
I. Từ thông riêng của một mạch điện kín.
II. Hiện tượng tự cảm.
III. Suất điện động tự cảm.
IV. ứng dụng.
kiĨm tra b�i cị.
C1: Ph�t biĨu hiƯn t�ỵng c�m �ng �iƯn t�?
-Trả lời: Hiện tượng, khi từ thông qua một mạch kín (C) biến thiên thì trong (C) xuất hiện dòng điện gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Dòng điện xuất hiện trong (C) gọi là dòng điện cảm ứng.
!
kiĨm tra b�i cị.
C2: Su�t �iƯn ��ng c�m �ng l� g�?
-Trả lời: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
!
kiĨm tra b�i cị.
C3: Ph�t biĨu ��nh lu�t Fa-ra-day?
-Trả lời: Độ lớn của suất điện động xuất hiện trong mạch điện kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

!
kiĨm tra b�i cị.
C4: Chiều của dòng điện cảm ứng trong mạch?
-Trả lời: Dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua (C). Nói riêng, khi từ thong qua (C) biến thiên do một chuyễn động nào đó gây ra thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyễn động đó.
!My son
B�i 25: T� c�m.
I. Từ thông riêng của một mạch kín.
Định nghĩa: (Sgk).
? ? Li (25.1)
* L là độ tự cảm của mạch, được đo bằng Henry- kí hiệu là H.
-Ví dụ:(Sgk).
? Độ tự cảm của ống dây:

II. Hiện tượng tự cảm.
1. Định nghĩa: (Sgk).
2.Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm. a. Ví dụ 1.
- Thí nghiệm: (Sgk).
b. Ví dụ 2.
-Thí nghiệm: (Sgk).
III. Suất điện động tự cảm.
1. Biểu thức.
-Khi trong mạch có dòng điện có cường độ dòng điện biến thiên thì trong mạch xuất hiện suất điện động tự cảm:


2.Năng lượng từ trường của ống dây.
-Khi cuộn 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: (Sgk).
n�i dung b�i míi.
C1: Từ thông riêng của mạch là gì? Từ thông riêng phụ thuộc vào yếu tố nào?
Trả lời:
- Từ thông riêng của một mạch kín là từ thông gây bởi từ trường do bản thân dòng điện chạy trong mạch đó sinh ra.
Từ thông riêng phụ thuộc vào cường độ dòng điện trong mạch và bản thân mạch đó. ? = Li
Trong đó L gọi là hệ số tự cảm, đơn vị Henry (H).

n�i dung b�i míi.
Ví dụ: Một ống dây có chiều dài l, tiết diện S, có N vòng dây. Trong mỗi vòng dây có dòng điện cường độ i chạy qua. Cảm ứng từ B trong lòng ống dây cho bởi:
Hảy thiết lập công thức (25.2) Sgk.
Trả lời: -Ta có ? ? Li mặt khác theo bài ra thì: từ thông gửi qua diện tích mỗi vòng dây là ?1 ? BS, nên từ thông qua ống dây là ? ? NBS.

Mà theo (*) ta có
Chú ý: Nếu ống dây đặt trong môi trường có độ từ thẩm à thì công thức (25.2) được viết lại là:
C1: Từ thông riêng của ống dây được tính bằng biểu thức nào?
Φ  L i (1)
C2: Từ biểu thức định nghĩa từ thông, hảy tính từ thông gửi qua mỗi vòng dây của ống, từ đó suy ra từ thông qua ống dây.
  BScosα
Tõ th«ng qua mét vßng d©y cña èng Φ1  BS
Vậy từ thông qua ống dây là: ? ? NBS (2)
C3: Kết hợp (1) và (2) suy ra L .
C4: Tính i từ (*) thay vào (3) suy ra biểu thức tính L.
n�i dung b�i míi.
C2: Trong mạch kín (C) có dòng điện cường độ i. Nếu do một nguyên nhân nào đó i biến thiên thì trong mạch xảy ra hiện tượng gì?
Trả lời: Khi đó từ thông riêng của (C) biến thiên, trong mạch xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ. Hiện tượng này gọi là hiện tượng tự cảm.
C3: Hiện tượng tự cảm là gì?
Trả lời: Hiện 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.
Chú ý:
- Trong mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi đóng mạch (hoặc ngắt mạch).
- Trong mạch điện xoay chiều, hiện tượng tự cảm thường xuyên xảy ra vì cường độ dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục theo thời gian.
n�i dung b�i míi.
Thí nghiệm:
C4: Khi đóng khoá K, hiện tượng gì xẩy ra trên hai bóng đèn?
Trả lời: Khi đóng khoá K, đèn 1 sáng lên ngay còn đèn 2 sáng lên từ từ.
Hảy giải thích kết quả thí nghiệm trên.
Giải thích: Khi đóng khoá K, dòng điện qua ống dây và đèn 2 tăng lên đột ngột, lúc đó trong ống dây xẩy ra hiện tượng tự cảm. Suất điện động cảm ứng xuất hiện có tác dụng cản trở nguyên nhân sinh ra nó, nghĩa là cản trở sự tăng của dòng điện qua L. Do đó dòng điện qua L và qua đèn 2 tăng lên từ từ, không tăng nhanh như dòng điện qua đèn 1. Dẫn đến đèn 2 sáng lên từ từ.
n�i dung b�i míi.
Thí nghiệm:
C5: Khi ngắt khoá K, hiện tượng gì xẩy ra trên bóng đèn?
Trả lời: Khi ngắt khoá K, bóng đèn vụt sáng lên rồi mới tắt.
Hảy giải thích kết quả thí nghiệm trên.
Giải thích: Ban đầu có dòng điện iL chạy qua ống dây (theo chiều mũi tên). Khi ngắt khoá K, dòng điện iL giảm đột ngột xuống 0. Trong ống dây xẩy ra hiện tượng tự cảm. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong ống dây có tác dụng chông lại sự giảm của iL nên có chiều cùng với iL. Dòng điện cảm ứng này chạy qua đèn và vì K ngắt
đột ngột nên cường độ dòng cảm ứng khá lớn,
làm cho đèn sáng bừng lên trước khi tắt.
n�i dung b�i míi.
C6: Trong mạch điện bên, khoá K đang đóng ở vị trí a. Nếu chuyễn K sang vị trí b thì điện trở R nóng lên. Hãy giải thích.
Giải thích: Khi K đang đóng ở a trong ống dây có một dòng điện cường độ không đổi. Khi chuyễn K sang b dòng điện qua ống dây giảm đột ngột về 0. Trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng, dòng điện này chạy qua điện trở R, làm cho R nóng lên do toả nhiệt.
n�i dung b�i míi.
C7: Hảy xây dựng công thức (25.3) sgk.
Trả lời:
Ta có: , mặt khác ? ? L i nên ta có ?? ? L ? i

=>

C8: Từ công thức (25.3) em có nhận xết gì về suất điện động tự cảm trong mạch?
Trả lời: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện trong mạch.
C1: Viết biểu thức định nghĩa suất điện động cảm ứng?
Với ? ? Li thì ?? được tính thế nào?
Δ  LΔi (2)
Từ (1) và (2) suy ra etc .
n�i dung b�i míi.

.
C9: Viết và giải thích ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính năng lượng từ trường của ống dây?
Trả lời:
Trong đó: + L - độ tự cảm của ống dây.
+ i - cường độ dòng điện tức thời chạy qua mạch.
C10: Chứng tỏ rằng, hai vế của (25.4) có cùng đơn vị là jun(J).
Trả lời: + Ta có W là năng lượng do bằng J.
+ L đo bằng H: và i2 có đơn vị là A2.
Từ đó ta có L.i2 có đơn vị là Wb.A = J. Vậy hai vế của (25.4) có cùng đơn vị là J.
�ng dơng.

.
Vận dụng, củng cố.
?
P1
P2
P3
BTVN
v�n dơng cđng c�.
C1: Chọn câu đúng.
Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào.
Cường độ dòng điện qua mạch.
B. Điện trở của mạch.
Chiều dài dây dẫn.
D. Tiết diện dây dẫn.
C2: Điều nào sau đây không đúng khi nói về hệ số tự cảm của ống dây.
Hệ số tự cảm phụ thuộc vào số vòng dây của ống.
Hệ số tự cảm phụ thuộc vào tiết diện ống.
Hệ số tự cảm không phụ thuộc vào môi trường xung quanh.
Hệ số tự cảm có đơn vị là Henry (H).
v�n dơng cđng c�.
C3: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi:
Sự biến thiên của chính cường độ điện trường trong mạch.
Sự chuyễn động của nam châm với mạch.
Sự chuyễn động của mạch với nam châm.
Sự biến thiên từ trường Trái Đất.
C4: Suất điện động tự cảm của mạch tỉ lệ với:
Điện trở của mạch.
Từ thông cực đại qua mạch.
Từ thông cực tiểu qua mạch.
Tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
v�n dơng cđng c�.
C5: Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm tỉ lệ với:
Cường độ dòng điện qua ống dây.
Bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.
Căn bậc hai của cường độ dòng điện trong ống dây.
Nghịch đảo bình phương cường độ dòng điện trong ống dây.
C6: ống dây 1 có cùng tiết diện với ống dây 2 nhưng chiều dài ống và số vòng dây đều nhiều hơn gấp đôi. Tỉ số hệ số tự cảm của ống 1 với ống 2 là.
A. 1. B. 2. C. 4. D. 8.
nhiệm vụ về nhà.
Bài tập về nhà: Từ bài tập 4 đến bài tập 8 SGK trang 157.
Về nhà các em làm bài tập và ôn tập lại lý thuyết phần cảm ứng điện từ để chuẩn bị cho kiểm tra 1 tiết.
CHÚC CÁC EM HỌC GIỎI
Xin cảm ơn! hẹn gặp lại!