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

1
Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suật điện động cảm ứng.
Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động.
Dòng điện Fu-cô.
Hiện tượng tự cảm.
Năng lượng từ trường.
2
Thí nghiệm Ơ-xtét cho biết dòng điện sinh ra……….

từ trường
Ngược lại từ trường có thể sinh ra dòng điện được không?
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
Thí nghiệm:
Khái niệm từ thông.
Hiện tượng cảm ứng điện từ.
Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len–xơ.
Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
Khảo sát từ trường có sinh ra
dòng điện hay không.
NC thẳng,
ống dây, điện kế.
Đưa NC lại gần
hoặc ra xa cuộn dây.
*MĐ:
*DC:
*PA:
*TN:
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
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:
*KL: Khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì
có dòng điện chạy qua ống dây.
I. Thí nghiệm:
a. Thí nghiệm 1
I. Thí nghiệm:
b. Thí nghiệm 2:
I. Thí nghiệm:
b. Thí nghiệm 2:
Khi di chuyển con chạy thì khuynh dây xuất hiện
dòng điện. Tại sao?
KL: Khi di chuyển con chạy thì từ trường trong ống dây thay đổi, nên số đường sức từ qua vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây.
I. Thí nghiệm:
b. Thí nghiệm 2:
Từ TN 1 và 2 ta rút ra được:
Từ trường biến thiên sinh ra dòng điện.
TL câu C1: Khi đóng hay mở ngắt điện thì từ trường trong ống dây biến đổi. Nghĩa là số đường sức từ qua vòng dây biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện.
I. Thí nghiệm:
II. Khái niệm từ thông
a. Định nghĩa từ thông
 = BScos
? : Cảm ứng từ thông qua tiết diện S (từ thông)
Ta thấy:
? là góc nhọn
? là góc tù
? = 0
? ? > 0
? ? < 0
? ? = BS
Thông thường : Chọn ? nhọn ? ? > 0
II. Khái niệm từ thông
a. Định nghĩa từ thông
 = BScos
Chọn S = 1 m2, ? = 0
? ? = B
Có nghĩa là:
Từ thông  qua diện tích S bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức.
Vậy ý nghĩa của từ thông là người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó.
II. Khái niệm từ thông
b. Ý nghĩa của từ thông
c) Đơn vị của từ thông:
 = BScos
Từ công thức các em có thể cho thầy biết đơn vị của từ thông là gì?
Ngoài ra trong hệ SI thì  con có đơn vị là (Wb)
 1 Wb = 1T.m2
Theo công thức  là: T.m2
II. Khái niệm từ thông
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ
a. Dòng điện cảm ứng.
V?y dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là dòng điện cảm ứng.
Trong TN 1 và 2 khi nào thì trong mạch xuất hiện dòng điện?
Mỗi khi từ thông biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện.
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Suất điện động cảm ứng.
Trong TN 1 và 2:
Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Khi có sự xuất hiện của dòng điện trong mạch kín thì trong mạch phải tồn tại
cái gì để sinh ra dđ đó?
một suất điện động. Suất điện động này gọi là suất điện động cảm ứng.
khi nào thì trong mạch xuất hiện của suất điện động cảm ứng?
khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Vậy các em cho thầy biết hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện khi nào?
TL: Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch biến thiên
Hiện tượng cảm ứng điện từ được Fa-ra-đây phát minh và công bố năm 1831.
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ.
b. Suất điện động cảm ứng.
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
Mục đính TN: Tìm quy luật Về chiều của dòng điện cảm ứng.
Dụng cụ TN:
Cuộn dây.
Nam Châm
Lại gần ống dây từ thông tăng.
Ra xa ống dây từ thông giảm.
Điện kế và pin.
Phương án TN: đưa cực bắc của NC lại gần hoặc xa, đưa cực nam của NC lại gần hoặc xa.
a. Thí nghiệm (TN):
Đưa cực bắc của NC lại gần ống dây:
Đưa cực bắc của NC ra xa ống dây:
G
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
G
Đưa cực nam của NC lại gần ống dây:
Đưa cực nam của NC ra xa ống dây:
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
 tăng.

chống lại sự tăng .
Đưa cực bắc của NC lại gần ống dây:
Đưa cực bắc của NC ra xa ống dây:
 giảm.

chống lại sự giảm .
Ic
G
Ic
G
 tăng.

chống lại sự tăng .
Đưa cực nam của NC lại gần ống dây:
Đưa cực nam của NC ra xa ống dây:
 giảm.

chống lại sự giảm .
Kết quả TN:
(1) Cực Bắc NC đưa vào →Ф↑ ta thấy
(2) Cực Bắc NC đưa ra →Ф↓ ta thấy
(3) Cực Nam NC đưa vào→Ф↑ ta thấy
(4) Cực Nam NC đưa ra →Ф↓ ta thấy
b. Nhận xét TN:
(1) và (3)→Ф↑ ta thấy
(2) và (4)→Ф↓ ta thấy
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
a. Thí nghiệm (TN):
b. Nhận xét TN:
(1) và (3)→Ф↑ ta thấy
(2) và (4)→Ф↓ ta thấy
Vậy khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng gì?
TL: Khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông.
c) Định luật Len-xơ:
Vậy từ kết luân trên em nào có thể đưa ra ĐL Len-xơ?
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.
IV. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ.
Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.
a. Định luật Fa-ra-đây:
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
b. Biểu thức:
Nếu trong thời gian ∆t đủ nhỏ, từ thông qua mạch biến thiên 1 lượng ∆Ф thì gọi là tốc độ biến thiên của từ thông.
Gọi là độ lớn của suất điện động cảm ứng.
Vậy từ ĐL Fa-ra-đây ta được biểu thức như thế nào? Hãy đọc cho thầy biểu thức đó.
Ta được biểu thức:
b. Biểu thức:
Trong hệ SI k=1, nếu kể đến ĐL Len-xơ thì ta viết lại biểu thức trên như thế nào:
k: là hệ số tỉ lệ.
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.
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ.
Một hình vuông cạnh 5 cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 Wb. Tính góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó.
Chọn đáp số dúng :
? = 300
? = 450
? = 00
? = 600
Bài toán 1
CỦNG CỐ
CỦNG CỐ
Bài toán 2
Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch (c) các thí nghiệm sau:
a. Quay NC từ phương thẳng đứng xuống phương nằm ngang:
b.Mach (c) quay
c. Quay NC quay liên tục:
d. Cho NC rơi từ x đến x’: