Bài giảng Vật lí 11 - Từ thông, cảm ứng điện từ

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

1. I.TỪ THÔNG T1 II.HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ III.ĐL LEN-XƠ VỀ CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG T2 IV.DÒNG ĐIỆN FU-CÔ
2. I- TỪ THÔNG 1.Định nghĩa Xét một mặt phẳng giới hạn bởi diện tích S đặt trong từ trường đều B . Vẽ véc tơ pháp tuyến n vuông góc với mặt phẳng vòng dây α là góc hợp bởi n và B B n Từ thông qua diện tích S là Φ  = BScos S
3. Xét các trường hợp khác nhau của góc : B n n n B B S S S 0 900 900 1800 = 900  > 0  < 0  = 0
4. Xét các trường hợp khác nhau của góc : B S B n n S = 0 = 180o  = -BS  max = BS Nhận xét: Từ thông là đại lượng đại số, có dấu phụ thuộc vào việc chọn chiều của vectơ n
5. 2. Đơn vị từ thông 0 * Khi = 0 , cos =1 thì max = BS nếu S = 1m2 , B = 1T thì  = 1 Wb 1Wb = 1T.1m2 = 1T.m2 Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe (Wb)
6. =BS cos Chọn 20 Sm==1 , 0 thì: n =B Ý nghĩa: Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó. Chú ý: Từ thông qua một khung dây có N vòng dây được tính bằng biểu thức:
7. * CÁC CÁCH LÀM BIẾN ĐỔI TỪ THÔNG Có thể thay đổi từ thông bằng cách nào? + Chỉ thay đổi B + Chỉ thay đổi S =BS cos + Chỉ thay đổi + Thay đổi B,S, 1 cách hợp lí
8. II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. Thí nghiệm :
9. Dụng cụ thí nghiệm Nam châm Ống dây N S mA kế 0 mA 0:6 mA = 1 ┴
10. a) Thí nghiệm 1 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 13
11. b) Thí nghiệm 2 N S Nam châm dịch ra xa ống dây I I 0 mA 0:6 mA = 1 ┴ Số đường sức từ qua ống 14 dây
12. Em có nhận xét gì về số đường sức từ xuyên qua ống dây khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây? Khi đưa nam châm lại gần ống dây thì số đường sức từ tăng, khi đưa nam châm ra xa ống dây thì số đường sức từ giảm
13. Kết luận: Đưa nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây: số đường sức từ qua ống dây tăng hoặc giảm →  qua ống dây tăng hoặc giảm → I ≠ 0
14. c) Thí nghiệm 3
15. c)Thí nghiệm 3 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + B + + + + + + Quay vòng dây xung quanh một trục song bóp méo vòng dây song với mặt phẳng chứa vòng dây
16. Kết luận: Khi cho nam châm đứng yên và mạch (C) dịch chuyển lại gần hoặc ra xa nam châm hay khi quay vòng dây quanh trục song song với mặt phẳng chứa vòng dây hoặc bóp méo vòng dây thì số đường sức từ qua vòng dây thay đổi →  qua vòng dây thay đổi trong mạch xuất hiện dòng điện
17. d)Thí nghiệm 4 Nam châm điện Ống dây mA kế 6 6 V V 0 0:12 V 6 6 4 8 4 8 Biến trở mA 0 10 POWER 0 10 0:6 mA DC AC - + - + = 1 ┴ Trêng ®¹i häc s ph¹m th¸I nguyªn Khoa vËt lÝ
18. 6 6 V V 0 0:12 V 6 6 4 8 4 8 mA 0 10 POWER 0 10 0:6 mA DC AC - + - + = 1 ┴ Thí nghiệm đóng, ngắt mạch điện
19. 6 6 V V 0 0:12 V 6 6 4 8 4 8 mA 0 10 POWER 0 10 0:6 mA - DC + - AC + = 1 ┴ Trêng ®¹i häc s ph¹m th¸I nguyªn Khoa vËt lÝ
20. Vậy dòng điện trong ống dây xuất hiện khi nào ? Do cường độ dòng điện qua nam châm điện thay đổi
21. Em có nhận xét gì về số đường sức từ xuyên qua ống dây khi đóng hoặc mở khoá K ở nam châm điện hay khi di chuyển con chạy?
22. 2. Kết luận • + Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. • + Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. • + Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.
23. Em có nhận xét gì về chiều của dòng điện trong các thí nghiệm trên?
24. III. CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG . ĐỊNH LUẬT LENXƠ 1. Định luật Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín. 2. Trường hợp từ thông qua mạch kín bién thiên do chuyển động Khi từ thông qua mạch kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.
25. IV.Dòng điện Thí Fu-cô nghiệm Trong trường hợp nào tấm Tại sao? kim loại dừng Tấmlại nhanh kim hơn? Nam loại châm
26. Giải thích:
27. Định nghĩa : Dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là dòng Fu- cô. Vậy dòng Fu- cô có lợi hay có hại? Các em nghiên cứu và trả lời
28. Củng cố 1. Định nghĩa từ thông, biểu thức, đơn vị, ý nghĩa. B = BScos n (Wb) (T)(m2) S
29. BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 1: Trong những phát biểu sau , phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? 1.Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong mạch S kín khi nam châm chuyển động trước mạch kín 2. Từ thông qua một mặt chỉ phụ thuộc vào độ lớn của diện tích mà không phụ thuộc vào độ nghiêng của mặt 3.Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong mạch kín khi từ thông qua mạch kín biến thiên theo thời gian Đ 4.Từ thông là đại lượng có hướng 5.Đơn vị từ thông là T.m 2 = Wb
30. Câu 2: Cho véc tơ pháp tuyến n của diện tích S vuông góc với đường cảm ứng từ B. Khi độ lớn cảm ứng từ tăng 2 lần thì từ thông qua S:n B A. Tăng 2 lần B. Giảm 2 lần S C. Tăng 4 lần D. Bằng 0 = 2  = 0
31. Câu 3: 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. B A. 3.10-7 (Wb) n B. 5,2.10-7 (Wb) C. 4,2. 10-7 (Wb) D. 6.10-7 (Wb) S
32. Câu 4: Một khung dây phẳng diện tích S = 5cm 2 gồm N = 40 vòng dây, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B. Khi quay khung dây theo mọi hướng thì từ thông qua khung dây có giá trị cực đại bằng 6.10 − 3 Wb. Cảm ứng từ B có giá trị là: A. 0,2T B. 0.3T C. 0,4T D. 0,5T
33. - Làm vào vở bài tập các câu hỏi và bài tập trang 147-148 sách giáo khoa. -Làm bài 23.1 đến 23.7 trang 58, 59 SBTVL 11 - Nghiên cứu về sự có lợi và có hại của dòng điện FUCO. Lấy dẫn chứng về sự có lợi và có hại của dòng Fuco