Bài giảng Vật lí 11 - Bài học 25: Tự cảm

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài học 25: Tự cảm

1. Quan sát thí nghiệm sau, các em cho biết đây là hiện tượng gì . Hiện tượng này được giải tích như thế nào?
2. Nam châm Ống dây N S mA kế 0 mA 0:6 mA = 1 ┴
3. N S Nam châm chuyển động lại gần ống dây I I 0 mA 0:6 mA = 1 ┴ Số đường sức từ qua ống dây 3
4. Cho mạch kín (C) có dòng điện i chạy qua như hình bên. Dòng điện i gây ra một từ trường B, nên từ trường này gây ra từ thông Ф qua tiết diện của (C). Từ thông này được gọi là từ thông riêng của mạch Ta có biểu thức từ thông riêng:=Li L là một hệ số: + Phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước mạch kín (C) + Được gọi là độ tự cảm của (C) + Đơn vị đo L là Henry, ký hiệu là H
5. HOẠT ĐỘNG NHÓM Thời gian: 3 phút Một ống dây hình trụ có chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây, có dòng điện cường độ i chạy qua như hình bên. 1. Viết biểu thức xác định cảm ứng từ B bên trong lòng ống dây? 2. Viết biểu thức xác định từ thông của ống dây? 3. Từ đó xác định biểu thức độ tự cảm của ống dây?
6. 1. Từ trường trong lòng ống dây: N B = 4 .10−7. i l 2. Từ thông xuyên qua lòng ống dây gồm N vòng dây: N  =NBS = N.4 .10−7 . i . S = L . i l 3. Độ tự cảm của ống dây. N 2 LS= 4 .10−7 l
7. VÍ Dụ 1: Đóng mạch * Dụng cụ: + Ñ1, Ñ2: 2 ñeøn gioáng nhau + OÁng daây L coù ñieän trở bằng điện trở của đèn 1. * Tiến hành: Đoùng K + Ñ2 saùng ngay + Ñ1 saùng leân töø töø, sau moät thôøi gian ñoä saùng môùi oån ñònh * Giaûi thích: Khi đóng k + i1, i2 đều tăng + i1 tăng → B ống dây tăng → từ thông qua ống dây tăng → xuất hiện ic chống lại sự tăng của i1 → Đèn 1 sáng từ từ. + Coøn i2 taêng nhanh vì khoâng coù ic caûn trôû → Đèn 2 saùng ngay.
8. VÍ Dụ 2: Ngắt mạch * Dụng cụ: Ñ1, ống dây và đèn Ne * TiÕn hµnh: Khi ng¾t K §Ìn Ne kh«ng t¾t ngay mµ bõng s¸ng lªn råi míi t¾t h¼n * Giaûi thích: Khi ngắt k + i1 giảm → B ống dây giảm → từ thông qua ống dây giảm → xuất hiện ic chống lại sự giảm của i1 → i1,ic cùng chiÒu phãng qua ®Ìn Ne làm cho đèn Ne s¸ng bõng lªn råi míi t¾t.
9. X¸c ®Þnh c«ng thøc cña suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m?
10. 1. Khi có hiện tượng tự cảm, suất điện động tự cảm được tính theo biểu thức:  e =− tc t Φ là từ thông riêng đươc cho bởi: =Li Vì L không đổi nên:  =Li Suất điện động tự cảm có công thức i eL=− tc t Vậy suất điện động tự cảm tỷ lệ với độ biến thiên cường độ dòng điện trong mạch đó
11. IV. ỨNG DỤNG Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều, các mạch dao động và máy biến áp
12. Củng cố Câu 1:Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào: A. cường độ dòng điện qua mạch. B. điện trở của mạch. C. chiều dài của dây dẫn. D. tiết diện dây dẫn. Biểu thức tính từ thông riêng của mạch kín: =Li
13. Củng cố Câu 2:Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi: A. sự biến thiên của chính cường độ dòng điện trong mạch. B. sự chuyển động của nam châm với mạch. C. sự chuyển động của mạch với nam châm. D. sự biến thiên của từ trường Trái Đất.
14. Củng cố Câu 3: Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với: A. điện trở của mạch. B. từ thông cực đại qua mạch. C. từ thông cực tiểu qua mạch. D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
15. Bài tập. Một ống dây dẫn hình trụ có chiều dài 50cm, gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 20cm. Tính độ tự cảm của ống dây đó.
16. Bài tập 2. Dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức i = 0,2(10-t), trong đó i tính bằng Ampe (A) và t tính bằng giây (s). Ống dây có hệ số tự cảm L = 5mH. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây. dây.