Bài giảng Vật lí 11 - Bài số 23: Từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài số 23: Từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ

1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM
2. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM n ƠN TẬP - Từ thơng: B ∅ = 푵 푺 풐풔휶 (C) N: số vịng dây. B: Từ trường gởi qua diện tích S. S: Diện tích khung dây. α: Gĩc hợp bởi (B,풏)
3. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM ƠN TẬP - Hiện tượng cảm ứng điện từ.
4. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM TN
5. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM 1. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH KÍN - Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dịng điện cảm ứng trong mạch kín. 2. Định luật Faraday. - Độ lớn suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thơng qua mạch điện kín đĩ. - Theo định luật Lenxơ:  e = − c t  Nếu chỉ xét độ lớn của ec: e = c t
6. 3. CHUYỂN HỐ NĂNG LƯỢNG TRONG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hố cơ năng thành điện năng. Thứ Năm, Tháng Giêng 28, 6 3:35:52 PM
7. Củng cố Nhắc lại định luật faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thơng qua mạch kín đĩ.  e = − c t Thứ Năm, Tháng Giêng 28, 7 3:35:52 PM
8. LUYỆN TẬP: Câu 1: Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dịng điện cảm ứng. Điện năng của dịng điện được chuyển hĩa từ A. hĩa năng. B. cơ năng. C. quang năng. D. nhiệt năng. 8
9. CỦNG CỐ - VẬN DỤNG Câu 2: Phát biểu nào dưới đây là đúng? Khi một mạch kín phẳng quay xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng chứa mạch trong 1 từ trường, thì suất điện động cảm ứng đổi chiều một lần trong A. 1 vịng quay B. 2 vịng quay C. ½ vịng quay D. ¼ vịng quay Thứ Năm, Tháng Giêng 28, 9 3:35:52 PM
10. Câu 3: Một khung dây dẫn hình vuơng, cạnh 10 cm, đặt cố định trong từ trường đều cĩ vectơ cảm ứng từ vuơng gĩc với mặt khung. Trong khoảng thời gian Δt = 0,05s cho độ lớn cảm ứng từ tăng dần từ 0 đến 0,5T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung. Giải 2 Từ thơng qua mặt S:  = BS = Ba  0,5 −1 2 Suất điện động cảm ứng: e = = .(10 ) = 0,1V c t 0,05
11. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM Bài 4: Mợt mạch kín có 20 vòng dây, đường kính mỡi vòng dây 40cm, điện trở của mạch R = 2Ω, đặt trong từ trường, mặt phẳng khung dây hợp với từ trường 300 có cảm ứng từ giảm từ 2T đến 0,2T trong 0,5s. Tính cường đợ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch. Tĩm tắc: Giải N = 20 vịng. ∆∅ ∆ 퐍퐁퐒퐜퐨퐬훂 퐍 퐁 −퐁 퐒퐜퐨퐬훂 퐞퐜ư = − = − = − R = 0,2m. ∆퐭 ∆퐭 ∆퐭 R = 2Ω. α = 600 e =4,5V B = 2T 1 퐞 B = 0,2T. 퐈 = 2 퐑 ∆t = 0,5s. I = ? I = 2,25V
12. CỦNG CỐ - VẬN DỤNG Câu 5: Một mạch kín hình vuơng, cạnh 10 cm, đặt vuơng gĩc với một từ trường đều cĩ độ lớn thay đổi theo thời gian. Tính tốc độ biến thiên của từ trường, biết cường độ dịng điện cảm ứng I = 2A và điện trở của mạch r = 5Ω Giải Suất điện động cảm ứng: ec= ri = 5.2 = 10V  B Mặt khác: e = = S c t t B e 10 Suy ra : = c = = 10 3 T/ s t S 0,12 Thứ Năm, Tháng Giêng 28, 12 3:35:52 PM
13. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM 4. Tự cảm. a. Từ thơng riêng của mạch điện kín. - Từ thơng của mạch điện kín tỉ lệ thuận với cảm ứng từ B. (∅ = 푵 푺 풐풔휶) - B tỉ lệ thuận với i. - Từ thơng riêng của mạch điện kín tỉ lệ thuận với i. ∅~풊 Hay: ∅ = 푳풊 L: Gọi là đợ tự cảm, đơn vị là Henry, ký hiệu bằng chữ H.
14. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM - Em hãy tìm đợ tự cảm của mợt ống dây? - Đối với ống dây, ta cĩ: Từ cơng thức  = Li Φ L = i 4π.10−7 NI Φ = NBS = NBS = N. S l ퟒ. 훑. − 퐍 퐒 ퟒ. 훑. − 퐍 퐒. 퐥 퐋 = 퐋 = 퐥 풍 퐋 = ퟒ. 훑. − 풏 푽 푵 Với:풏 = : 푺ố 풗ị풏품 풅â풚 đơ풏 풗ị 풅à풊 ủ 풅â풚. 풍
15. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM 5. Hiện tượng tự cảm. - Là hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra bởi chính sự biến thiên của dòng điện trong mạch.  e = − - Suất điện động tự cảm: c t Mà: ∅ = 푳풊 ∆ 퐋퐢 퐋∆퐢 퐞 = − 퐞 = − ∆퐭 ∆퐭 푳∆풊 - Về độ lớn: 풆 = ∆풕 - Suất điện động tự cảm cĩ độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dịng điện trong mạch.
16. THÍ NGHIỆM 1: Hình 1 Hình 2 MỞ K Đ Đ L ĐĨNG K + - + - K E r K E r Hình 1 và hình 2 cĩ gì khác nhau?
17. THÍ NGHIỆM 2: Hình 1 Hình 2 MỞ K Đ Đ L ĐĨNG K + - + - K E r K E r Hãy quan sát sự khác nhau của đèn Đ ở hai hình khi mở khố K? - Khi mở khố K, đèn Đ ở hình 1 tắt ngay, đèn Đ ở hình 2 sáng loé lên rồi tắt dần.
18. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG. TỰ CẢM 5. Năng lượng từ trường của ống dây. 푾 = 푳. 풊
19. Câu 1: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thơng qua mạch gây ra bởi: A. Sự biến thiên của chính cường độ dịng 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.
20. Câu 2 Công thức ộ lớn suất điện động tự cảm có dạng: I A.  = L t  B.  = L t I C.  = L t  D.  = L t
21. Câu 3 Khi dòng điện trong một mạch điện giảm đều từ I1 = 0,3A đến I2 = 0,1A trong khoảng thời 0,01phút thì suất điện động tự cảm trong mạch có giá trị 0,2V. Độ tự cảm của mạch điện là : A. 0,1H B. 0,6H C. 0,06H D. 0,01H