Bài 25 tự cảm

TRƯỜNG THPT TRẠI CAU
BỘ MÔN VẬT LÝ-TỔ TỰ NHIÊN

BÀI GIẢNG VẬT LÝ 11

Giaùo vieân:

ĐINH XUÂN GIANG


KIEÅM TRA BAØI CUÕ
Câu 1: Viết công thức xác định cảm ứng từ trong lòng
khung dây tròn và trong ống dây hình trụ mang điện?

Câu 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Công
thức suất điện động cảm ứng?


KIEÅM TRA BAØI CUÕ
Câu 1: Viết công thức xác định độ lớn cảm ứng từ trong
lòng khung dây tròn và trong ống dây hình trụ mang điện?

I
B = 2.10 .
r
−7

B = 4π .10−7

N2 I
I

−7
. = 4π .10 n.
l r
r


Câu 2:
Khi Ф qua vòng dây biến thiên
→xuất hiện dòng điện trong khung dây
→Hiện tượng cảm ứng điện từ
Suất điện động cảm ứng trong khung dây:

∆Φ
ec =−
∆t


QUI TẮC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
( ĐỊNH LUẬT LENTZ)

Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó
sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông sinh ra nó
N
S
N
BC

BC
B

IC

S
B

IC


TỰ
TỰ CẢM
CẢM


I. Từ thông riêng của một mạch kín:
Xét mạch kín (C) có dòng điện i
Xuất hiện từ trường B trong lòng khung dây:
Từ thông qua mạch kín (C):Φ

B
B~i

= BS ⇒ Φ~B

Φ~i
Từ thông riêng:

Φ = Li
Với L: + Là hệ số tự cảm của ống dây.
+ Phụ thuộc vào dạng hình học của vòng dây
1Wb

+ Đơn vị: H (Henry) 1H =
1A

i


Hoạt động nhóm:
Xác định độ tự cảm của ống dây có chiều dài l, tiết
diện S, gồm N vòng dây
−7 N
B = 4π .10 . i
Từ trường trong lòng ống dây:
l
Từ thông xuyên qua lòng ống

Φ = NBS

dây gồm N vòng dây:

N
⇒ φ = N .4π .10 . .i.S = L.i
l
−7

2

N
⇒ L = 4π .10 .
.S
l

−7

L


Phân biệt từ thông
riêng với từ thông đã
học ?

Có thể xảy ra hiện
tượng cảm ứng điện
từ trong một mạch
kín có dòng điện
cường độ i không?


I. Hiện tượng tự cảm:
• Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm
ứng điện từ trong một mạch có dòng
điện mà sự biến thiên của từ thông
trong mạch gây ra bởi sự biến thiên
của cường độ dòng điện trong mạch


I. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM:
Hình 1

MỞ K

Đ

+
K

Hình 2

E r

-

Đ

ĐÓNG K

L
+

K

-

E r

- Khi đóng khoá K, đèn Đ ở hình 1 sáng ngay, đèn Đ ở hình 2 dần dần sáng lên.

Hãy quan sát sự sáng của đèn Đ ở hai hình khi đóng, mở khoá K?
- Khi mở khoá K, đèn Đ ở hình 1 tắt ngay, đèn Đ ở hình 2 sáng loé lên rồi tắt
dần.

Vì sao có sự khác nhau này giữa hai mạch điện ở hình 1 và 2 ?

Giải thích:
- Khi K đóng, dòng điện
chạy qua L tăng.

⇒ B = 4π .10− 7.n.I

I

I
Đ

tăng

L

⇒φ = B.S tăng
⇒∆φ ≠0
Xuất hiện dòng điện cảm
ứng IC có chiều chống lại
sự tăng của dòng điện
chính trong mạch. Kết quả
là dòng điện I qua đèn tăng
chậm.
Nhận xét về từ thông qua vòng
dây?

K
MỞ K

+

-

E

r

ĐÓNG K


B

I
IC


BC


Gii thớch:
- Khi K mụỷ, doứng in chy
qua L giaỷm nhanh.

I

I

B = 4 .107.n.i giaỷm

L

= B.S giaỷm
0
Ong dõy cng sinh ra
dũng in cm ng chng
li s gim ca dũng in
chớnh. Vỡ t thụng xuyờn
qua cun dõy gim mnh
nờn dũng in cm ng IC
ln, chy qua ốn lm ốn
loộ sỏng lờn.

+
K
M K

E

r

ểNG K


B

I

IC


BC


III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM:
Ta có:

∆Φ
ec = −
∆t

etc = −

∆Φ
∆t

Đối với ống dây nhất định L là hằng số:

Với

∆Φ = L∆i

∆φ = φ2 − φ1 = L.i '−L.i

Suất điện động tự cảm có cơng thức

∆i
etc = − L

∆t
Vậy suất điện động tự cảm tỷ lệ với độ biến thiên cường độ
dòng điện trong mạch đó


IV. NĂNG LƯNG CỦA TỪ TRƯỜNG:
Đèn sáng lóe lên khi ngắt khóa K do có dòng điện cảm
ứng sinh ra bởi từ trường cảm ứng BC. Năng lượng của từ
trường này chứng minh được là:

1 2
W = L.i
2
L : độ tự cảm ( H)
i : cường độ dòng điện qua ống dây (A)
W : năng lượng từ trường (J)


Củng cố
• Câu 1:Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc
vào:
• A. cường độ dòng điện qua mạch.
• B. điện trở của mạch.
• C. chiều dài của dây dẫn.
• D. tiết diện dây dẫn.


Củng cố
• Câu 2:Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng
điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây

ra bởi:
• A. sự biến thiên của chính cường độ dòng điện
trong mạch.
• B. sự chuyển động của nam châm với mạch.
• C. sự chuyển động của mạch với nam châm.
• D. sự biến thiên của từ trường Trái Đất.


Củng cố
• Câu 3: Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ
lệ với:
• A. điện trở của mạch.
• B. từ thông cực đại qua mạch.
• C. từ thông cực tiểu qua mạch.
• D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua
mạch.


Củng cố

• Câu 4: Năng lượng của ống dây tự cảm tỉ lệ với
• A. cường độ dòng điện qua ống dây.
• B. nghịch đảo bình phương cường độ dòng điện trong
ống dây
• C. căn bậc hai của cường độ dòng điện trong ống dây.
• D. bình phương cường độ dòng điện qua ống dây.


Câu 5: Chọn đáp số đúng của bài toán sau:
Trong mạch điện có độ tự cảm L có dòng điện giảm

từ i xuống ½ i trong thời gian 2 giây thì suất điện
động tự cảm có giá trò là:

a) i L
b) ½ i L
c) ¼ i L
d) 1/8 i L