Vật lý lớp 11: Lý thuyết hiện tượng tự cảm

BÀI GIẢNG: HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
CHUYÊN ĐỀ: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
MÔN: VẬT LÍ LỚP 11

THẦY GIÁO: PHẠM QUỐC TOẢN - GV TUYENSINH247.COM

I – TÓM TẮT KIẾN THỨC
1. Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến
thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.


N2
 4.107
S
I
l
I là cường độ dòng điện chạy trong ống dây (A)
 là từ thông qua tiết diện ống dây (Wb)
L là hệ số tự cảm (H - Henry)

2. Độ tự cảm của một ống dây: L 
Trong đó:

3. Suất điện động tự cảm: Suất điện động tự cảm trung bình:    L

I
t

1
4. Năng lượng từ trường của ống dây (Xôlênôit): W= LI2
2

II – MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TẬP
- Áp dụng các công thức về hiện tượng tự cảm: Độ tự cảm, suất điện động tự cảm, năng lượng từ
trường,...
- Kết hợp với các công thức của các định luật về dòng điện không đổi để thực hiện tính toán.
Ví dụ 1: Chứng minh rằng độ tự cảm của ống dây đặt trong không khí, không có lõi là:
2
N2
7 N
L  0 .
S  4.10
S . Trong đó, N là số vòng dây, S là diện tích tiết diện của ống dây, l là chiều
l
l
dài ống dây. Áp dụng: tính L với l = 10(cm), N = 1000 vòng, S = 20cm2.
Hướng dẫn giải:
N
Khi có dòng điện cường độ I qua ống dây, cảm ứng từ xuất hiện trong ống dây là: B = 0.n.I = 0 . .I
l

N 2 .S
Từ thông qua ống dây: = N.B.S = 0 .
.I .
l
Khi cường độ dòng điện qua ống dây biến thiên, trong ống dây xuất hiện suất điện động tự cảm:



N 2 .S I
 0 .
.

t
l
t

Mặt khác ta lại có:   L

(1)

I
t

Từ (1) và (2) suy ra: L  0 .

1

(2)

N2
N2
S  4.107
S (đpcm)
l
l

Truy cập trang để học Toán – Văn – Anh – Lý – Hóa – Sinh –
Sử - Địa – GDCD tốt nhất!


Áp dụng: L  4.107

N2
10002
S  4.107
.2.103  8.103 H
l
0,1.

Ví dụ 2: Tính năng lượng từ trường của Xôlênôit có độ tự cảm L = 0,008H và dòng điện có cường độ I
= 2A đi qua?
Hướng dẫn giải:
1
1
Năng lượng của từ trường: W= LI2  .0.008.22  0, 016J
2
2
III – LUYỆN TẬP
Câu 1. Một ống dây dài 50 cm, có 100 vòng dây. Diện tích tiết diện ống là 20 cm2. Tính độ tự cảm của
ống dây đó. Giả thiết rằng từ trường trong ống dây là từ trường đều.
Đ/S: 5.10-5 H
Câu 2. Trong mạch điện độ tự cảm L = 0,6 H có dòng điện giảm đều đặn từ i1 = 0,2 A đến không trong
khoảng thời gian 0,2 phút. Tính suất điện động tự cảm của mạch trong khoảng thời gian có dòng điện i
trong mạch.
Đ/S : 0,01 V
Câu 3. Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1 H, trong đó có dòng điện biến thiên đều 200 A/s thì suất điện
động tự cảm xuất hiện sẽ có giá trị là bao nhiêu?
Đ/S: 20 V
Câu 4. Tính độ tự cảm của ống dây biết sau thời gian 0,01 s dòng điện trong mạch tăng đều từ 1 A đến
2,5 A và suất điện động tự cảm là 30 V.
Đ/S: 0,2 H
Câu 5. Tính từ thông của ống dây có độ tự cảm 0,008 H và dòng điện cường độ 2 A đi qua.

Đ/S: 0,016 Wb

2

Truy cập trang để học Toán – Văn – Anh – Lý – Hóa – Sinh –
Sử - Địa – GDCD tốt nhất!