DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

?

Sở GD&ĐT TP. Hồ Chí Minh
Trường Trung học phổ thông Lý Thường Kiệt

Chương V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
BÀI 23. TỪ THÔNG
– CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
GIÁO VIÊN: Nguyễn Ngọc Hân

I

Từ thông

II

Hiện tượng cảm ứng điện từ

III

Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

IV

Luyện tập

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

I Từ thông

1. Định nghĩa
n

1. Định nghĩa

B
(C)

s



- Xét 1 khung dây dẫn (C)
phẳng, kín, có diện tích bề mặt là
S, đặt trong vùng không gian có từ
trường đều
 B.

n là véc tơ pháp
- Gọi
 tuyến
dương của khung dây. ( n vuông
góc với mặt S)
 
- Gọi ( n , B ) 

*Từ thông qua mặt S là đại lượng kí hiệu  (phi),
được xác định theo công thức:  = B.S.cos

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

I

Từ thông

 = B.S.cos

1. Định nghĩa

F
B
S
α

là từ thông (Wb – vêbe)
là cảm ứng từ (T – Tesla)
là diện tích khung dây (m2)

là góc tạo bởi vecto pháp tuyến n
và vecto cảm ứng từ B

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN
 TỪ
I

Từ thông
1. Định nghĩa

I

Từ thông

 = B.S.cos

n





B

•S

*** Chú ý: Nếu khung dây có N vòng dây thì công thức
tính từ thông qua khung dây diện tích S đặt trong từ
trường đều là:

=
N.B.S.cos

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông

I

Từ thông

2. Đơn vị từ thông

 = B.S.cos

Trong hệ SI đơn vị của từ thông là vêbe (Wb)
1Wb = 1T . 1m2

3. Ý nghĩa
từ thông

3. Ý nghĩa từ thông

Từ thông (còn gọi là thông lượng từ trường) để
diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích
S nào đó.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Ví dụ áp dụng
Bài 1. Một vòng dây phẳng giới hạn diện tích 5 cm 2 đặt trong từ trường
đều cảm ứng từ B = 0,1 T. Mặt phẳng vòng dây tạo với vecto cảm
ứng từ B với một góc 30o. Tính từ thông qua diện tích trên.

Tóm tắt
N = 1 vòng
S = 5 cm2 = 5.10-4 m2
B = 0,1 T
 

α = n, B = 90o - 30o = 60o

 

Φ=?

Giải
Từ thông qua diện tích trên:
Φ = N.B.S.cosα
Φ = 1.0,1.5.10-4.cos60o
Φ = 2,5.10-5 Wb

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa
từ thông

I

Từ thông

 = B.S.cos

Hãy cho biết từ
thông phụ thuộc
vào những yếu
tố nào?

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

1. Thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Thay đổi B để từ thông thay đổi
Quan sát thí nghiệm, có
điều gì xảy ra với ampe kế
khi từ thông qua mạch kín
biến thiên.

BÀI 23. TỪ THÔNG
– CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Nam
châm

N

Cuộn dây

S
Ampe kế

0

4

2

Thay đổi B do Nam
châm chuyển động

mA

TRƯỜNG THPT

Đường sức từ qua cuộn dây

6

9
0:6 mA

2
4

1. Thí nghiệm 1

BÀI 23. TỪ THÔNG – Nam
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Cuộn dây

châm

N

S
Ampe kế

0

4

2

Thay đổi B do Nam
châm chuyển động

mA

TRƯỜNG THPT

Đường sức từ qua cuộn dây

6

9
0:6 mA

2
4

1. Thí nghiệm 1

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

1. Thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Thay đổi B để từ thông thay đổi
b. Thí nghiệm 2: Thay đổi S để từ thông thay đổi

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
N

S

1. Thí nghiệm 2

0

0:6 mA

TRƯỜNG THPT

Thay đổi diện tích vòng dây

6

9

mA

2
4

4

2

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
N

S

1. Thí nghiệm 2

0

0:6 mA

TRƯỜNG THPT

Thay đổi diện tích vòng dây

6

9

mA

2
4

4

2

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

1. Thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Thay đổi B để từ thông thay đổi
b. Thí nghiệm 2: Thay đổi S để từ thông thay đổi
c. Thí nghiệm 3: Thay đổi α để từ thông thay đổi

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
n
s
2

4
0:6 mA

TRƯỜNG THPT

Thay đổi  do quay Nam châm

6

9

mA

2
4

1. Thí nghiệm 3

0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
n
s
2

4
0:6 mA

TRƯỜNG THPT

Thay đổi  do quay Nam châm

6

9

mA

2
4

1. Thí nghiệm 3

0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa từ thông
II

Hiện tượng
cảm ứng
điện từ
Kết luận

II Hiện tượng cảm ứng điện

từ
Tất cả các thí nghiệm trên đều cho thấy từ
thông Φ qua mạch kín biến thiên khi các đại
lượng B, S, α thay đổi. Và trong mạch xuất
hiện dòng điện làm kim điện kế bị lệch.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa từ thông
II

Hiện tượng
cảm ứng
điện từ
Kết luận

II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

2. Kết luận
+ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch
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.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa từ thông

II Hiện tượng

cảm
ứng
điện từ
luật
III Định
Len-xơ
về
chiều dòng
điện
cảm

III Định luật Len-xơ về chiều dòng điện

cảm ứng

Khi từ thông tăng, từ trường cảm ứng xuất
hiện ngược chiều với từ trường ban đầu.
Khi từ thông giảm, từ trường cảm ứng xuất
hiện cùng chiều với từ trường ban đầu.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa từ thông

II Hiện tượng

cảm
ứng
điện từ
luật
III Định
Len-xơ
về
chiều dòng
điện
cảm

III Định luật Len-xơ về chiều dòng điện

cảm ứng

→Phát biểu định luật Len-xơ: Dòng điện cảm ứng xuất
hiện 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.
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.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I

Từ thông

1. Định nghĩa
2. Đơn vị từ thông
3. Ý nghĩa từ thông

III Định luật Len-xơ về chiều dòng điện

cảm ứng

Bài 2. Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện
cảm ứng khi cho nam châm dịch chuyển lại gần và ra xa
vòng dây kín?

B

II Hiện tượng

cảm
ứng
điện từ
luật
III Định
Len-xơ
về
chiều dòng
điện
cảm

0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Củng cố kiến thức
I Từ thông
Định nghĩa
Từ thông qua mặt S là đại lượng kí hiệu  (phi), được xác định theo công
thức:
F là từ thông (Wb – vêbe)

 = B.S.cos

B là cảm ứng từ (T – Tesla)
S là diện tích khung dây (m2)

α là góc tạo bởi vecto phá
 p tuyến n
và vecto cảm ứng từ B

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Củng cố kiến thức
I Từ thông
Đơn vị từ thông
Trong hệ SI đơn vị của từ thông là vêbe (Wb)
1Wb = 1T . 1m2
Ý nghĩa từ thông
Người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên
qua một diện tích S nào đó.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Củng cố kiến thức
II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

+ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch 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.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Củng cố kiến thức
III Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng
Phát biểu định luật Len-xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện
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.

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 3. Một khung dây hình vuông, cạnh 4cm đặt trong từ trường đều,
các đường sức xiên qua bề mặt và tạo với pháp tuyến của mặt phẳng
khung dây một góc 60o, từ trường có cảm ứng từ B = 2.10-5T. Hãy xác
định từ thông xuyên qua khung dây nói trên.

Tóm tắt

N = 1 vòng
Cạnh hình vuông 4 cm
→S = 16 cm2 = 16.10-4 m2
B = 2.10
  -5 T

n,
B
α=
= 60o
Φ=?

 

Giải
Từ thông qua diện tích trên:
Φ = N.B.S.cosα
Φ = 1.2.10-5.16.10-4.cos60o
Φ = 1,6.10-8 Wb

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 4. Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam
châm dịch chuyển lại gần và ra xa vòng dây kín?

A

0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 5. Hình vẽ nào sau đây xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng khi cho nam

châm rơi thẳng đứng xuống tâm vòng dây đặt trên bàn:

A
0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 6. Một khung dây đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,06 T
sao cho mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ. Từ
thông qua khung dây là 1,2.10−5Wb. Tính bán kính vòng dây.

Tóm tắt
N = 1 vòng
B = 0,06
T


α = n, B = 90o - 90o = 0o

 

Φ = 1,2.10−5Wb
R=?

Giải
  N .B.S .cos 
  N .B. R 2 .cos 
Φ
R =
N.B.π.cosα
2

Φ
1,2.10-5
3
 R


7,98.10
m
o
N.B.π.cosα
1.0,06.π.cos0

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 7. Một khung dây phẳng giới hạn diện tích S = 5 cm2 gồm 20 vòng dây đặt trong từ
trường đều có cảm ứng từ từ B = 0,1 T sao cho mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ
cảm ứng từ một góc 60o. Tính từ thông qua diện tích giới hạn bởi khung dây.

Tóm tắt

Giải

N = 20 vòng

Từ thông qua diện tích bởi khung dây:

S = 5 cm2 = 5.10-4 m2

Φ = N.B.S.cosα

B = 0,1
T


α = n, B = 90o - 60o = 30o

Φ = 20.0,1.5.10-4.cos30o

 

Φ=?

Φ = 8,66.10-4 Wb

BÀI 23. TỪ THÔNG – CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
III Luyện tập
Bài 8. Một khung dây hình vuông cạnh 5 cm đặt trong từ trường đều có
cảm ứng từ B = 8.10-4 T. Từ thông qua hình vuông đó bằng 10 -6 Wb. Tính
góc hợp giữa véc tơ cảm ứng từ và véc tơ pháp tuyến của hình vuông đó.

Tóm tắt
N = 1 vòng
Cạnh hình vuông 5 cm
→S = 25 cm2 = 25.10-4 m2
B = 8.10-4 T
Φ = 10-6 Wb
α=?

Giải

  N .B.S .cos
6


10
 cos  

0,5
4
4
N .B.S 1.8.10 .25.10
o
  60