Bài 38. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng

Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
Chương v. cảm ứng điện từ
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1:
Khi nam châm, ống dây đứng yên :
Kim điện kế chỉ 0.
Khi có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây :
Kim điện kế lệch kh?i s? 0.
Có dòng điện qua ống dây.
Nhận xét:
Kết luận: Khi có sự chuyển động tương đối giữa nam châm với ống dây, trong ống dây sẽ xuất hiện dòng điện. Thí nghiệm cho biết từ trường không sinh ra dòng điện nhưng số đường sức từ qua ống dây thay đổi, trong ống dây xuất hiện dòng điện.
b. Thí nghiệm 2:
b. Thí nghiệm 2:
Nhận xét: Khi di chuyển con chạy thì từ trường trong ống dây biến đổi, số đường sức từ qua vòng dây thay đổi, trong vòng dây xuất hiện dòng điện.
Kết luận: Khi từ trường qua ống dây hoặc vòng dây dẫn kín biến thiên thì trong ống dây hoặc vòng dây sẽ xuất hiện dòng điện.
2. Từ thông:
a. Định nghĩa:


Một mặt phẳng diện tích S đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ .

Vẽ véctơ pháp tuyến của S hợp với một góc .


Đại lượng  = BScos được gọi là từ thông qua diện tích S
Ta có:
? < ?/2
? > ?/2
? = 0
? ? > 0
? ? < 0
? ? = BS
Quy u?c : Chọn ? nhọn ? ? > 0
Chọn S = 1 m2,  = 0
  = B
Từ thông  qua diện tích S bằng số đường sức từ xuyên qua một đơn vị diện tích S đặt vuông góc với đường sức.
b. Ý nghĩa của từ thông:
Kết luận: Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó.
c. Đơn vị của từ thông:
= BScos
(T.m2 )
Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe, kí hiệu Wb.
1Wb = 1T.1m2
a) Dòng điện cảm ứng:
Là dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín.
b) Suất điện động cảm ứng:
Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi 1 mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng
 Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ:
Đưa cực bắc của NC lại gần ống dây:
Đưa cực bắc của NC ra xa ống dây:
0
4. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm :
b. Nhận xét:
Khi nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây thì từ trường của dòng điện cảm ứng trong ống dây ngăn cản nam châm lại gần nó.
c. Định luật Len – xơ:
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
Định luật:
Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.
5. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
Biểu thức:
Dấu trừ (-) biểu thị ĐL len-xơ
Trong trường hợp khung dây có N vòng thì:
Ф: là từ thông qua diện tích giới hạn bởi một vòng dây.
1. Một hình vuông cạnh 5cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Góc hợp bởi véctơ cảm ứng từ và véctơ pháp tuyến của hình vuông đó là:
6. Củng cố
2. Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3cm x 4cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 T. Véctơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 30o. Tính từ thông qua khung dây dẫn đó.
 = 3.10-7 Wb
 = 2,35.10-7 Wb
 = 3.10-8 Wb
 = 2,35.10-8 Wb