hiện tượng cảm ứng điện từ
suất điện động cảm ứng
Chương trình Vật lý lớp 11
Người thực hiện: Dương Thế Hiển
Bài giảng
?
Như ta đã biết trong thí nghiệm của Ơ-xtét, khi có một dòng điện chạy trong dây dẫn thì sẽ gây ra xung quanh chúng một từ trường.
Sự đối xứng trong vật lý mà ta thường vẫn dựa vào buộc ta phải nêu câu hỏi: "Điều gì xảy ra nếu ta làm ngược lại?"
Đó là, giả sử ta đặt một vòng dây dẫn kín trong từ trường ngoài thì từ trường có thể sinh ra một dòng điện trong vòng dây đó được hay không?
1. Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Hiện tượng cảm ứng điện từ
Nhận xét 1:
Khi có sự chuyển động tương đối giữa thanh nam châm và vòng dây dẫn kín thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện.
Câu hỏi đặt ra
Phải chăng bất cứ khi nào có chuyển động tương đối giữa khung dây và nam châm thì xuất hiện dòng điện?
Nam châm chữ U chuyển động dọc theo đường cảm ứng từ của nam châm
Khi nam châm và khung dây chuyển động tương đối với nhau thì không xuất hiện dòng điện trong cuộn dây.

Giữ nguyên khung dây
quay nam châm
Thí nghiệm với nam châm điện
và khung dây
Nhận xét 2:
Sự chuyển động tương đối giữa nam châm và vòng dây dẫn kín không phải yếu tố quyết định đến sự xuất hiện của dòng điện.
Sự xuất hiện của dòng điện là do một nguyên nhân khác.
Đó là "sự thay đổi".
Vậy, cái gì thay đổi
trong các thí nghiệm trên?
Khi ta đưa nam châm lại gần hoặc ra xa khung dây thì từ trường qua khung do nam châm gây ra thay đổi.

Độ lớn của từ trường được biểu diễn bởi độ mau thưa của các đường sức.


Trường hợp nam châm thẳng
Trường hợp nam châm thẳng
Trường hợp nam châm thẳng
Trường hợp nam châm thẳng
Khung dây chuyển động dọc theo đường cảm ứng từ của nam châm hình chữ U
Giữ nguyên khung dây
quay nam châm
Trong các thí nghiệm có xuất hiện dòng điện, số đường cảm ứng qua khung dây đều bị thay đổi.
Với thí nghiệm không thấy xuất hiện dòng điện, tuy có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và khung dây, nhưng số đường sức qua khung dây vẫn không thay đổi.
Nhận xét
Kết luận:
"Sự thay đổi" gây ra dòng điện là từ trường qua khung dây, hay số đường cảm ứng từ qua khung dây.
2. Từ thông
a. ý nghĩa:
Là đại lượng diễn tả số đường sức xuyên qua một diện tích S nào đó.
α
2. Từ thông
α
Φ > 0
b. Định nghĩa
Mặt phẳng diện tích S đặt trong từ trường B
Vectơ pháp tuyến n có chiều tùy ý
Góc tạo bởi B và n ký hiệu là ?
Và ? là từ thông qua diện tích S
Khi đó:

đơn vị: vêbe (Wb)
Φ=BScosα
2. Từ thông
α
Φ < 0
α
Φ > 0
Luyện tập
Luyện tập
B
3. Hiện tượng cảm ứng điện từ
Khi từ thông qua mặt giới hạn bởi mạch điện kín biến đổi thì trong mạch xuất hiện dòng điện
Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch điện kín gọi là "dòng diện cảm ứng"
Mạch kín có dòng điện nên trong mạch phải tồn tại một suất điện động ? "suất điện động cảm ứng"
Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch kín được gọi là:
"Hiện tượng cảm ứng điện từ"
"Faraday - 1931"
4. Chiều của dòng điện cảm ứng
định luật lenx
Chiều của dòng điện xuất hiện trong vòng dây được xác định như thế nào?
a. Thí nghiệm về quy tắc Lenz
a. Thí nghiệm về quy tắc Lenz
a. Thí nghiệm về quy tắc Lenz
a. Thí nghiệm về quy tắc Lenz
b. Nhận xét
Khi cực bắc của nam châm tiến gần vòng dây thì dòng điện cảm ứng sẽ gây ra một từ trường sao cho mặt vòng dây phía gần nam châm là cực bắc và ngược lại khi cực nam tiến lại gần thì mặt của vòng dây phía nam châm sẽ là cực nam.
Khi cực bắc của nam châm tiến ra xa vòng dây thì dòng điện cảm ứng sẽ gây ra một từ trường sao cho mặt vòng dây phía gần nam châm là cực nam và ngược lại khi cực nam tiến ra xa thì mặt của vòng dây phía nam châm sẽ là cực bắc.
Khi nam châm tiến lại gần nam châm thì từ trường do dòng điện cảm ứng trong khung dây có xu hướng đẩy nam châm ra xa, còn khi nam châm tiến ra xa thì từ trường có xu hướng kéo nam châm lại gần.
c. Định luật Len-xơ
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường của nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
4. Định luật faraday về cảm ứng điện từ
4. Định luật faraday về cảm ứng điện từ