BÀI 16
TỪ THÔNG – HIỆN TƯỢNG
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

TỪ THÔNG – HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1

TỪ THÔNG

2

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3

ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

1

TỪ THÔNG

A, Khái niệm từ thông

Từ thông là thông lượng từ trường gửi qua diện tích S giới hạn bởi vòng dây kín.

1

TỪ THÔNG

B, Biểu thức tính từ
thông
Đặt một vòng dây dẫn kín (C),
phẳng, có diện tích S trong từ
trường đều B có vector B hợp với
vector pháp tuyến n một góc α →
từ thông qua khung dây kín diện
tích S đặt trong từ trường đều B
có độ lớn
làBS cos 

1

TỪ THÔNG

B, Biểu thức tính từ
thông

 BS cos 
 B là độ lớn cảm ứng từ (T).
 S là diện tích khung dây (m2).
 Φ từ thông (có đơn vị là Weber, kí
hiệu là Wb).
 1 Weber = 1 Tm2.
 α = ( B, n ) với n là vector pháp
tuyến của khung dây.

1

TỪ THÔNG

B, Biểu thức tính từ
thông
 Nếu cuộn dây có N vòng thì từ
thông của cuộn lúc này là

 NBS cos 

Kim loại

Góc α = 0

Góc α nhọn

Góc α vuông

Góc α tù


y1="181.79" x2="151.74" y2="181.79"/>transform="translate(-25.37 68.54) rotate(-30.03)"/>height="18.62" transform="translate(-25.37 68.54) rotate(-30.03)"/>0
width="174.33"
82.69)
rotate(-30.03)"/>class="d"
α transform="translate(-11.2
= 00
00 < α < 90
α = 900
900 < αx="61.39"
< 1800
Giá trị góc height="31.51"
α
y="46.47" width="174.33" height="31.51" transform="translate(-11.2 82.69) rotate(-30.03)"/>x="123.62" y="25.78" width="107.63" height="39.51" transform="translate(1.03 94.9) rotate(-30.03)"/>Giá trị đại số của
Φ =y="25.78"
Φmax = NBS
Φ transform="translate(1.03
= Φmin = NBS
class="c" x="123.62"
width="107.63"
height="39.51"
94.9)
Φ>
0
Φ
<0
từ thông
rotate(-30.03)"/>class="g" x1="214.14" y1="1.5" x2="233.91" y2="35.71"/>y1="136.47" x2="10.82" y2="152.59"/>Đặc
điểm của B
transform="translate(-3.43
145.33)
rotate(-67.3)"/>class="g" x1="104.01"
y1="84.05" x2="107.44"
song
song
góc nhọn
vuông góc
tù
y2="75.24"/>
và n
Đặc điểm của B và
mặt phẳng khung
dây

vuông góc

góc tù

song song

góc nhọn

C, Các cách làm thay đổi từ
thông
Sự phụ thuộc từ thông vào thông lượng từ trường B.

<

Φ  1

~B

Φ  2

C, Các cách làm thay đổi từ
thông
Sự phụ thuộc từ thông vào diện tích S

>

Φ  1

~S

Φ  2

C, Các cách làm thay đổi từ
thông
sự phụ thuộc từ thông vào góc 𝜶

> =0

Φ  1

Φ  2

KẾT LUẬN
 Như vậy để làm từ thông thay đổi ta có
các cách sau:
+ Chỉ thay đổi B.
+ Chỉ thay đổi S.
+ Chỉ thay đổi .
+ Thay đổi đường B, S,  một cách hợp lí.

KẾT LUẬN
 Cách làm thay đổi từ thông của
khung dây dẫn đặt cạnh nam
châm vĩnh cửu:
 Đưa nam châm lại gần hoặc ra xa
khung dây.
 Đưa khung dây lại gần hoặc ra xa
nam châm.

KẾT LUẬN
 Cách làm thay đổi từ thông của
khung dây dẫn đặt cạnh nam
châm điện:
 Đưa nam châm điện lại gần hoặc
ra xa khung dây.
 Đưa khung dây lại gần hoặc ra xa
nam châm điện.
 Thay đổi cường độ dòng điện qua
nam châm điện.

KẾT LUẬN
Chọn chiều dương cùng chiều kim đồng hồ:
Nếu dòng điện đi vào chốt G0 và đi ra chốt
âm thì kim điện kế lệch theo chiều dương,
trường hợp ngược lại kim điện kế lệch theo
chiều âm.

TỪ THÔNG – HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1

TỪ THÔNG

2

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3

ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

2

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện
của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì
trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện dòng
điện cảm ứng và được gọi là hiện tượng
cảm ứng điện từ
Để hiểu rõ hơn về hiện tượng cảm ứng
điện từ xa xét hai thí nghiệm sau:

THÍ NGHIỆM 1
 Bằng cách cho nam châm di chuyển lại
gần vòng dây hoặc ra xa vòng dây và
quan sát kim điện kế
 Thí nghiệm cho ta thấy khi nam châm di
chuyển lại gần hoặc ra xa cuộn dây thì
trong cuộn dây xuất hiện một dòng điện
và làm cho đèn sáng lên.
 Khi dịch chuyển nam châm thì số đường
sức từ qua cuộn dây thay đổi dẫn đến từ
thông qua cuộn dây thay đổi.

THÍ NGHIỆM 1
 Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín
biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó
xuất hiện một dòng điện gọi là dòng
điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện
dòng điện cảm ứng trong cuộn dây
dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện
từ.
 Hiện tượng này chỉ tồn tại trong
khoảng thời gian từ thông qua cuộn
dây dẫn kín biến thiên.

THÍ NGHIỆM 2
 CHUẨN BỊ:
• Nam châm điện (1),
• Cuộn dây (2),
• Điện kế (3),
• Khoá K (4),
• Nguồn điện (5),
• Biến trở (6)
• Các dây dẫn.

THÍ NGHIỆM 2
 TIẾN HÀNH:
• Lắp mạch điện như hình trên và điều
chỉnh kim điện kế chỉ đúng vạch số
0.
• Quan sát kim điện kế khi đóng hoặc
ngắt khoá KKhoá K
• Đóng khoá K rồi di chuyển con chạy
trên biến trở sang trái hoặc sang
phải. Quan sát kim điện kế.

THÍ NGHIỆM 2
 TIẾN HÀNH:
• Khi đóng, ngắt khoá K hoặc di
chuyển con chạy trên biến trở thì
kim điện kế có lệch khỏi vạch 0. Vì
dòng điện qua nam châm điện (1)
thay đổi dẫn đến số đường sức từ
qua nam châm điện thay đổi, dẫn
đến từ thông qua cuộn dây (2) thay
đổi.

TỪ THÔNG – HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1

TỪ THÔNG

2

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3

ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

3

ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

A, Định luật Lenz về chiều dòng điện
cảm ứng

Để xác định chiều dòng điện cảm ứng khi dịch chuyển nam châm lại gần và cuộn
dây nối với điện kế thì chiều dòng điện cảm ứng được mô tả như hình dưới đây

Dịnh chuyển cực Bắc của nam châm
ra xa cuộn dây

Dịnh chuyển cực Bắc của nam châm
lại gần cuộn dây

ĐỊNH LUẬT LENZ
Để xác định chiều dòng điện cảm ứng ta sử
dụng định luật Lenz.
 Nội dung định luật Lenz
“Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín
có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác
dụng chống lại sự biến thiên từ thông của
Heinrich Friedrich Emil
Lenz
(1804 – 1865)

mạch kín đó”.

CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM


BN
Bước 1: Xác định chiều của
gây ra).

ỨNG
(do nam châm

CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM
ỨNG
Bước 2: Xác định từ thông tăng hay giảm.
 Quan sát thí nghiệm

Đưa nam châm và vòng dây lại gần
nhau

Đưa nam châm và vòng dây ra xa
nhau

CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM
ỨNG
Bước 2: Xác định từ thông tăng hay giảm.

 Đưa nam châm và vòng dây lại
gần nhau   tăng

 
BC   B N

 Đưa nam châm và vòng dây
ra xa nhau   giảm

 
BC   B N

CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM
ỨNG
Bước 3: Dùng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện cảm
ứng

 Trường hợp 1: Cho cực nam lại gần vòng
dây kín (C)

Bc
S
BN

N

 Trường hợp 2: Cho cực nam ra xa vòng dây
kín (C)

Bc
S

N
BN

 Trường hợp 3: Cho cực bắc lại gần vòng dây
kín (C)

Bc
N
BN

S

 Trường hợp 4: Cho cực bắc ra xa vòng dây
kín (C)

Bc
N

S
BN

TỪ THÔNG – HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1

TỪ THÔNG

2

HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3

ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

A, Định luật Faraday về suất điện động cảm
ứng
Trong mạch điện kín có dòng điện thì phải tồn tại
suất điện động, ta gọi suất điện động sinh ra do
dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng kí
hiệu là ec.


e

Biểu thức c
t
Lenz).

(dấu trừ “-” biểu diễn định luật

ec 
 Độ lớn suất điện động cảm ứng


t

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

A, Định luật Faraday về suất điện động cảm
ứng

ec 
t

ec 


t

 Trong đó:
•

  2  1

là độ biến thiên từ thông

Δt
(Wb).
•

ΔΦ
Δt

là khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên từ

thông (s).
•

là ốc độ biến thiên từ thông (Wb/s hay

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

A, Định luật Faraday về suất điện động cảm
ứng
Trong trường hợp mạch điện là một khung dây có N

ec 
vòng dây
thìN t
trong đó là từ thông
qua diện tích giới hạn một vòng dây.
Dòng cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R là

ic 

ec
R

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

B, Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn
chuyển động
Khi một đoạn dây dẫn MN = l chuyển
động với vận tốc v cắt các đường sức
từ (có cảm ứng từ B thì trong đoạn dây
đó xuất hiện suất điện động cảm ứng.

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

B, Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn
chuyển động
Chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây MN
được xác định bằng quy tắc bàn tay phải:
“Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón
tay cái choãi ra

hướng theo chiều chuyển động

của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò
như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các
ngón tay còn lại chỉ chiều dòng điện cảm ứng
trên đoạn dây”.

4

SUẤt ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG – ĐỊNH LUẬT FARADAY

B, Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn
chuyển động
Khi v và B cùng vuông góc với MN, đồng thời v
vuông góc với B thì biểu thức suất điện động cảm

e Bv

c dây là:
ứng trong đoạn
Khi v và B cùng vuông góc với MN, đồng thời v
hợp với B một góc

e Bvsin 

thì biểu thức suất điện

động cảm ứngc trong đoạn dây là: