chuong 5 - cam ung dien tu(cuc hay)

1
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ   VËt lÝ
11
─────────────────────────────────────────────────────────
Chương IV : Cảm Ứng Điện Từ
 Phần 1 : Lý thuyết chung
Bài 1 : Từ thông - Cảm ứng điện từ
A - Tóm tắt lý thuyểt
I / Từ thông .
Xét khung dây có diện tích S đặt trong từ trường có , từ thông gửi qua khung
là :
với là góc giữa và .
Trong đó : véctơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây
Véctơ cảm ứng từ qua khung dây
Đơn vị của là Wêber (Wb)
Từ thông qua mạch là một đại lượng đại số
II / Cảm ứng điện từ .
1 - Định nghĩa :
- Cảm ứng điện từ là hiện tượng khi từ thông qua mạch kín biến thiên sinh ra dòng
điện cảm ứng .
- Tính chất : Chỉ xảy ra khi từ thông qua mạch kín biến thiên . (Để từ thông biến
thiên thì ta phải thay đổi các đại lượng B , S , ).
2 - Định luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng .
Khi từ thông xuyên qua mạch kín biến thiên thì tròn mạch xuất hiên một dòng
điện. Dòng điện này gọi là dòng điện cảm ứng.Dòng điện cảm ứng này sinh ra một
từ trường cảm ứng khi đó chiều của dòng điện được xác định bằng luật Lenxơ: “
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 .’’
Ngoài ra định luật len-xơ còn được phát biểu dưới một dạng khác như sau : Khi từ
thông qua mạch kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ
trường của nó sinh ra có tác dụng chống lại sự chuyển động nói trên .

III / Suất điện động cảm ứng .
1 - Định nghĩa
GV : Trương Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
1
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ   VËt lÝ
11
─────────────────────────────────────────────────────────
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch
kín.
2 - Định luật Faraday.
Độ lớn của suất điện động cảm ứng suất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến
thiên từ thông qua mạch kín
E = độ lớn E =
Với là từ thông bị quét bởi đoạn dây dẫn trong khoản thời gian
Hoặc E = Bv với B và v cùng đoạn dây dẫn và là góc giữa B và v
3 – Liên hệ giữa định luật Len-xơ và Faraday
- Khi từ thông tăng thì E < 0 : suất điện động cảm ứng có chiều ngược với chiều
của mạch
- Khi từ thông giảm E > 0 : Suất điện động cảm ứng có chiều cùng với chiều của
mạch .
B – Các dạng bài tập
Dạng 1 : Xác định chiều dòng điện bằng định luật Len-xơ
I/ Phương pháp
- Khi độ biến thiên từ thông tăng thì do Ic tạo ra có chiều ngược với từ trường
ban đầu của nam châm .
- Khi độ biến thiên từ thông giảm thì do Ic tạo ra có cùng chiều với từ trường
ban đầu của nam châm .
Khi biết được chiều của cảm ứng từ do dòng điện sinh ra ta có thể xác định được
chiều của dòng điện cảm ứng bằng quy tắc nắm bàn tay phải hoạc quy tắc cái đinh
ốc .

II/ Bài tập vận dụng .
Dùng định luật Lenxơ để xác định chiều của dòng điện cảm
ứng xuất hiện trong mạch abcd trong các trương hợp sau:
GV : Trương Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
b
c
a
d
S
N
1
I
a
b
d
c
v
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ   VËt lÝ
11
─────────────────────────────────────────────────────────
a. Khi nam châm rơi theo phưong thẳng đứng dọc theo trụ của một mạch điện
tròn,biết đầu bắc của nam châm hướng xuống dưới.(hình a)

b. Khi di chuyển con chạy của biến trở
c. Khi di chuyển mạch điện abcd ra xa dòng điện I thẳng,dài
vô hạn, biết mạch abcd và dòng điện I luôn nằm trong cùng
mặt phẳng
Dạng 2 : Xuất điện động cảm ứng.
I/ Phương pháp
- Từ thông xuyên qua mạch với là góc giữa và .

- Suất điện động cảm ứng E =
- Khi một dây dẫn chuyển động trong từ trường đều làm xuất hiện dòng điện cảm
ứng thì suất điện động cảm ứng được xác định bởi :
E = Bvl sin với v là vận tốc chuyển động của dây dẫn và là góc tạo bởi B và
v . l là chiều dài đoạn dây .
II/ Bài tập
Câu 1 : Một vòng tròn bán kính R=10cm, đặt trong từ thông đến B = T .Mặt
phẳng của vòng dây vuông góc với các đường cảm ứng từ. Sau thời gian =
từ thông giảm đến 0. Tìm xuất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây.
GV : Trương Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
A
B
R
b
c
a
d
1
Trung tõm b tr kin thc THPT luyn thi tt nghip & i hc IQ Vật lí
11

Cõu 2 : Mt vũng dõy ng cú ng kớnh D=20cm v tit din dõy S = 5.
c t trong t trng u cú cm ng t B vuụng gúc vi mt vũng dõy.Hi tc
bin thiờn ca cm ng t l bao nhiờu vũng dõy xut hin dũng in cú
cng Ic=10A? Bit ng cú m
Cõu 3 : Mt dõy dn di l = 0.1m chuyn ng vi vn tc 0,25m/s ct ngang cỏc
ng cm ng t. Ca mt t trng u cú B = 0,1T. Tỡm xut
in ng xut hin hai u dõy.
Cõu 4 : Thanh ng AB cú khi lng m=20g trt khụng ma sỏt
trờn hai thanh ng t song song v thng ng cỏch nhau on l

= 20cm, u trờn hai thanh ny c ni vi in tr R= 0,1 c
hai thanh u t trong mt t trng u cú B vuụng gúc vi mp
cha hai thanh.Cho thanh AB ri vi Vo= 0
a)Thanh AB chuyn ng nh th no? Bit cm ng t B = 0,5T.
b) Xỏc nh dũng in cm ng qua thanh AB.
Cõu 5 : Một thanh dẫn điện dài 20 (cm) đợc nối hai đầu của nó với hai đầu của một
mạch điện có điện trở 0,5 (). Cho thanh chuyển động tịnh tiến trong từ trờng đều
cảm ứng từ B = 0,08 (T) với vận tốc 7 (m/s), vectơ vận tốc vuông góc với các đờng
sức từ và vuông góc với thanh, bỏ qua điện trở của thanh và các dây nối. Tính cờng
độ dòng điện trong thanh.
Bi 2 : T cm
A Túm tt lý thuyt .
1 . nh ngha
Hin tng t cm l hin tng m cm ng in t xy ra trong mch cú dũng
in m s bin thiờn t thụng qua mch c gõy ra bi s bin thiờn ca cng
dũng in qua mch .
2 . t cm .
Khi mch kớn cú dũng in chy qua thỡ nú gõy ra t trng , t trng ny gõy
ra t thụng c gi l t thụng riờng ca mch vi
Trong ú :i l cng dũng in qua mch
L l t cm ca mch kớn (n v Henry H )
GV : Trng Anh Tựng t: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
R
A
B
B
1
Trung tõm b tr kin thc THPT luyn thi tt nghip & i hc IQ Vật lí
11

- i vi ng dõy thng ( khụng cú lừi bờn trong )
Vi S : tit din dõy . N : s vũng dõy . l : chiu di ng dõy .
- i vi ng dõy cú cha lừi st : vi : gi l t thm(cú
giỏ tr khong )
3 . Sut in ng t cm .
Bin thiờn t thụng trong mch xy ra l do s thay i ca dũng in nờn ta cú :
nờn ta cú : Sut in ng cm ng cú ln t l vi tc bin thiờn
cng dũng in trong mch kớn .
4 . Nng lng t trng trong ng dõy .
L nng lng ó c tớch lu trong ng dõy khi cú dũng in chy qua :
5. Mt nng lng t trng
27
B10
8
1

=
B Bi tp
Câu 1. Một ống dây có hệ số tự cảm L = 0,1 (H), cờng độ dòng điện qua ống dây
tăng đều đặn từ 0 đến 10 (A) trong khoảng thời gian là 0,1 (s). Tính suất điện động
tự cảm xuất hiện trong ống trong khoảng thời gian đó.
Cõu 2: Dòng điện qua ống dây tăng dần theo thời gian từ I
1
= 0,2 (A) đến I
2
= 1,8
(A) trong khoảng thời gian 0,01 (s). ống dây có hệ số tự cảm L = 0,5 (H). Tính suất
điện động tự cảm xuất hiện trong ống dây.
Cõu 3: Mt ng dõy l = 40cm gm N =800 vũng dõy cú ng kớnh mi vũng
10cm,cú I = 2A chy qua.

a)Tớnh t thụng xuyờn qua mi vũng dõy.
b)Tớnh xut in ng t cm xut hin trong ng dõy khi ta ngt dũng
in,thi gian ngt l 0,1s
c)Tỡm h s t cm ca ng dõy.Ly = 10
GV : Trng Anh Tựng t: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
1
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ   VËt lÝ
11
─────────────────────────────────────────────────────────
Bài 3: DÒNG ĐIỆN FU-CO. HIỆN TƯNG TỰ CẢM
I. Dòng điện FU-CO.
1. Đònh nghóa:
Dòng điện cảm ứng được sinh ra trong khối vật dẫn khi vật dẫn chuyển
động trong
từ trường (hay được đặt trong từ trường) biến đổi theo thời gian là dòng
điện FU-CO.
2. Tác dụng của dòng điện FU-CO.
a. Một vài ứng dụng dòng điện FU-CO.
- Gây ra lực để hãm chuyển động trong thiết bi máy móc hay dụng cụ.
- Dùng trong phanh điện từ của xe có tải trọng lớn.
- Nhiều ứng dụng trong Công tơ điện.
b. Một vài ví dụ về trường hợp dòng điện FU-CO có hại.
- Làm nóng máy móc, thiết bò.
- Làm giảm công suất của động cơ.
II. Hiện tượng tự cảm:
1. Đònh nghóa
Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do
chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra
2. Suất điện động tự cảm:
a. Hệ số tự cảm: L = 4π.10

-7
n
2
.V
L: Hệ số tự cảm (Henry: H) V: Thể tích của ống dây (m
3
).
b. Suất điện động tự cảm:
t
i
Le
tc
∆
∆
−=
BÀI TẬP
1. Một ống dây điện hình trụ có chiều dài 62,8cm gồm 1000vòng, mỗi vòng
có diện tích 50cm
2
đặt trong không khí. Khi dòng điện qua ống dây tăng
10A trong khoảng thời gian 0,01s thì suất điện động tự cảm trong ống dây
có độ lớn là:
A. 1000V B. 1V C. 10V D. 100V
GV : Trương Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn
1
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ   VËt lÝ
11
─────────────────────────────────────────────────────────
2. Dòng điêïn trong cuộn cảm giảm từ 16A đến 0 trong khoảng thời gian
0,01s; suất điện tự cảm trong ống dây có giá trò trung bình 64V, độ tự cảm

của ống dây có giá trò :
A. 4,0H B. 0,032H C. 0,25H D. 0,04H
3. Một thanh kim loại AB dài 10cm đặt nằm ngang có trục quay thẳng
đứng qua A, được đặt trong từ trường đều
B

có phương thẳng đứng , có độ
lớn B = 10
-2
T. Trong khoảng thời gian 0,1giây quay được 1 vòng thì suất
điện đôïng cảm ứng xuất hiện trên thanh AB là:
A. 3,14.10
-3
V B. 0 C. 1,57.10
-3
V D. 15,7.10
-3
V
4. Chọn câu Sai
Suất điện động tự cảm có giá trò lớn khi:
A. dòng điện có giá trò lớn B. dòng điện tăng nhanh
C. dòng điện giảm nhanh D. dòng điện biến thiên nhanh
5. Đơn vò của độ tự cảm là henry, với 1H bằng:
A. 1J.A
2
B
.
1J/A
2
C

.
1V.A D. 1V/A
6. Một ống dây điện hình trụ có chiều dài 62,8cm gồm 1000vòng, mỗi
vòng có diện tích 50cm
2
đặt trong không khí. Khi cho dòng điện cường độ
bằng 4A chạy qua dây thì từ thông qua ống dây là:
A. 0,04Wb B. 4Wb C. 0,004Wb D. 0,4Wb
7. Biểu thức năng lượng từ trường trong ống dây là:
A. W =
nI104
7
−
π
B. W =
IL
2
1
2
C. W =
2
LI
2
1
D. W =
LI
2
1
8. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong một đoạn dây dẫn chuyển
động trong từ trường không phụ thuộc vào: A. vận tốc chuyển

động của đoạn dây dẫn B. tiết diện của đoạn dây dẫn
C. độ dài của đoạn dây dẫn D. hướng của từ trường
Bài đọc thêm : Tìm hiểu về năng lượng từ trường trong ống dây
1.Năng lượng từ trường của một ống dây điện
GV : Trương Anh Tùng Đt: 0905 867 451 Mai : Web : nhanhoc.edu.vn