Bài giảng bài suất điện động cảm ứng vật lý 11 (7)

VẤN ĐỀ:
Dòng điện sinh ra từ trường.

I
Liệu từ trường có sinh ra dòng điện không?


SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
1) Thí nghiệm:
a) Thí nghiệm 1:
N

S

o

KHI DỊCH CHUYỂN NAM CHÂM LẠI
GẦN HAY RA XA CUỘN DÂY THÌ SỐ
ĐƯỜNG SỨC TỪ QUA CUỘN DÂY BIẾN
THIÊN (TĂNG HOẶC GIẢM), TRONG
CUỘN DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN.


B) THÍ NGHIỆM 2:

Tiến hành: dịch chuyển con chạy dọc theo
biến trở.
2

1

I
o

R


Kết quả:

KHI CON CHẠY DỊCH CHUYỂN: I
THAY ĐỔI, B THAY ĐỔI, SỐ ĐƯỜNG
SỨC TỪ QUA CUỘN 2 THAY ĐỔI THÌ
TRONG CUỘN DÂY 2 CÓ DÒNG ĐIỆN.

Kết luận chung:
Khi số đường sức từ qua một mạch kín biến thiên thì
trong mạch xuất hiện dòng điện.


CÁC THÍ NGHIỆM KHÁC
Khung dây quay đều quanh trục x’x trong từ trường có
cảm ứng từ vuông góc với x’x thì trong khung có dòng điện (Máy phát
điện) (Hình).



x

TN 3

B
B


n

A
x’

B


TN4: Thanh kim loại CD được kéo
chuyển động trong từ trường. (Hình)
(Ax, By là các thanh ray kim loại) thì
trong mạch có dòng điện.
A

B

x

D

v

G
I
I
B

y
C


Tìm hiểu: Số đường sức
từ qua diện tích S đặt
trong từ trường phụ
thuộc vào các yếu tố
nào?
+ Độ lớn B của cảm ứng từ. (TN1,2)
+ Góc  tạo bởi véctơ pháp tuyến củan S và
véctơ cảm ứng (Vị tríBtương đối của diện
tích S trong từ trường). (TN3)
+ Diện tích S. (TN4)


Xét khung dây phẳng diện tích S đặt trong từ
trường đều B .
Số đường sức từ qua

diện tích S tỉ lệ với S ; tỉ
lệ với B.

n

B



S

Sn

Ghi chú: Số đường sức từ qua diện tích S bằng
số đường sức từ qua diện tích Sn = Scos là
chiếu của S xuống mặt phẳng vuông góc với B .


Như vậy: Số đường sức từ qua diện tích S
đặt trong từ trường
+ Tỉ lệ với độ lớn B.
+ Tỉ lệ với Scos.
 Xây dựng đại lượng diễn tả số đường sức

từ qua diện tích S đặt trong từ trường là từ
thông.


2) TỪ THÔNG:
a) Định nghĩa:
Một mặt phẳng diện tích S
đặt trong từ trường đều có
B
cảm ứng từ .

Véctơ pháp tuyến n
của S
hợp với một
B góc .

Từ thông qua diện tích S là
 = BScos

n


S

B


2) TỪ THÔNG:

 = BScos

Đặc điểm: Từ thông là đại lượng đại số phụ thuộc vào
việc chọn chiều của .
n

n

B

n

 là góc nhọn thì  > 0

B





S

B

S
 là góc tù thì  < 0

+ Khi  = 00 thì max = BS.
+ Khi  = 900 thì  = 0.

n

S


Cần nhớ:  = BScos
b) Ý nghĩa:
Từ thông là đại lượng dùng để diễn tả số đường sức
từ qua một diện tích.
c) Đơn vị:
Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe, kí hiệu
Wb.
Theo công thức max = BS (Khi  = 00). Ta có:
1 Wb = 1T. 1m2 = 1T.m2.
(diễn tả số đường sức từ qua diện tích 1m2 đặt
vuông góc với các đường sức của một từ trường
đều có cảm ứng từ 1 Tesla).

3) HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN
TỪ:
a) Dòng điện cảm ứng:
Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ
thông qua một mạch điện kín được gọi là dòng
điện cảm ứng.
b) Suất điện động cảm ứng:
Suất điện động xuất hiện trong mạch tạo ra
dòng điện cảm ứng được gọi là suất điện động
cảm ứng.
Vậy: Hiện tượng khi có sự biến thiên từ thông qua
một mạch làm trong mạch đó xuất hiện một suất
điện động cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm
ứng điện từ.


TÓM TẮT KIẾN THỨC
1) Từ thông  = BScos là đại lượng diễn tả số
đường sức từ qua một diện tích đặt trong từ
trường.
2) Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì
trong mạch có dòng điện cảm ứng.
3) Hiện tượng khi từ thông qua mạch biến
thiên thì trong mạch có suất điện động cảm
ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.


BÀI TẬP:

1) Một khung dây hình chữ nhật kích thước 3cm x
4cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.104 T. Véctơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một
góc 30o. Tính từ thông qua khung dây dẫn đó.
ĐS:  = 3.10-7 (Wb)
HD:
+  = 30o

+ = 60o
+  = B.S.cos = 5.10-4.12.10-4.cos60o = 3.10-7 (Wb)


BÀI TẬP:
2) Một hình vuông cạnh 5cm, đặt trong từ trường
đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T. Từ thông qua hình
vuông đó bằng 10-6 Wb. Góc hợp bởi véctơ cảm ứng
từ và véctơ pháp tuyến của hình vuông đó là
A.  = 300.
B.  = 450.
C.  = 00.
D.  = 600.


BÀI TẬP:
Một vòng dây diện tích S được đặt trong từ
trường đều có cảm ứng từ B, góc tạo bởi vectơ cảm ứng
từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây là . Với góc 
bằng bao nhiêu thì từ thông qua vòng dây có giá trị 
BS
= .
2

A.  = 450.
B.  = 300.
C.  = 00.
D.  = 600.