Bai 25 Tu cam

BÀI 25: TỰ CẢM
I.

Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Nắm được đặc điểm từ thơng riêng của một mạch kín.
- Nêu được khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Lập được biểu thức xác định suất điện động tự cảm.
2) Kỹ năng:
- Nhận diện được cuộn cảm ứng trong các thiết bị điện.
- Giải các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm và năng lượng từ trường.
3) Thái độ:

Biết liên hệ hiện tượng tự cảm trong thực tế.
II. CHUẨN BỊ:
1) Giáo viên:
Các thí nghiệm về tự cảm.
2) Học sinh:
Ôn lại phần cảm ứng điện từ và suất điện động cảm ứng.
III. Hoạt động dạy học:
1) Ổn định lớp.
2) Hoạt động dạy học:
Hoạt động của GV
Hoạt động 1: Đặt vấn đề vào bài:
Như ta đã biết hiện tượng cảm ứng
điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng
điện cảm ứng. Hôm nay chúng ta
xét một loại hiện tượng cảm ứng
điện từ đặc biệt là hiện tượng tự

Hoạt động của HS

Nội dung


cảm. Để hiểu về hiện tượng này
chúng ta vào bài học hơm nay.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về từ thơng
riêng của một mạch kín.
- Giả sử có một mạch kín I trong
đó có dịng điện i, dịng điện i
này gây ra từ trường, từ trường

I.

φ =Li

này gây ra từ thông φ qua I
được gọi là từ thông riêng của
mạch. Do đó từ thơng tỉ lệ với
cảm ứng từ do I gây ra, nghĩa là
tỉ lệ với i.

Trong đó:

φ : Wb

φ =Li (1)

φ =Li
Trong đó:

φ : Wb

i: A
L: độ tự cảm đơn vị Henry (H)
I.

Yêu cầu HS đọc ví dụ
SGK và hoàn thành câu
C1.
+ Gợi ý: Dựa vào biểu thức (1) và

φ=NBScos α ta tim được biểu

thức tính L.

+ Ta có B=
Từ

4 π . 10−7

N
i
l

NBS cosα
i

Với α = 0 nên cos α = 1

N . 4 π . 10−7 .

NBS
=
i
i
−7
N .4 π .10 .N .S.i
il
=

⇒ L=

2

=

Ống dây có độ tự cảm L được
gọi là ống dây tự cảm hay cuộn
cảm.

4 π . 10−7 .

N
S
l

i: A
L: độ tự cảm đơn vị
Henry (H)

+ L phụ thuộc vào cấu
tạo và kích thước của
mạch
+ Ký hiệu của L khi gặp
trong mạch điện:
L

Độ tự cảm:

φ =Li và φ=NBScos α

⇒ L=

-

Từ thơng
riêng của
một mạch
kín

N
i.S
l

2

N
4 π . 10 . S
l
L=

−7


2

N
4 π . 10 . μ S
l
L=
−7

với hệ số μ≈10

4

Độ tự cảm của ống
dây có lõi sắt:

được gọi

2

là đơ từ thẩm.

N
4 π . 10 . μ S
l
L=

Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện tượng

tự cảm.
+ Hiện tượng tự cảm là hiện tượng
cảm ứng điện từ xảy ra trong một
mạch có dịng điện mà sự biến thiên
từ thông qua mạch đươc gây ra bởi
sự biến thiên của cường độ dòng
điện trong mạch.
+ Hiện tượng tự cảm trong mạch
điện xoay chiều và một chiều khác
nhau ở chỗ nào?

II. Hiện tượng tự cảm.
1. Định nghĩa.
Hiện tượng tự cảm
là hiện tượng cảm ứng
điện từ xảy ra trong một
mạch có dịng điện mà
sự biến thiên từ thông
qua mạch đươc gây ra
bởi sự biến thiên của
cường độ dịng điện
trong mạch.
+ Dịng điện một
chiều: xảy ra khi đóng
và ngắt mạch
+Dịng điện xoay
chiều: ln ln xảy ra
vì i biến thiên theo t
2. Một số ví dụ về
hiện tượng tự cảm.

a. Ví dụ 1:

−7

+ Dịng điện một chiều: hiện tượng
tự cảm xảy ra khi đóng và ngắt
mạch.
+ Dịng điện xoay chiều: hiện tượng
tự cảm ln ln xảy ra vì cường độ
dòng điện xoay chiều biến thiên liên
tục theo thời gian.


Tiến hành thí nghiệm ở ví dụ
1. Yêu cầu học sinh hiện
tượng sáng lên của hai đèn
và giải thích kết quả thí
nghiệm.
+ Gợi ý: Xét sự biến thiên từ
thơng trong ống dây khi
đóng khóa K, dịng điện tự
cảm có tác dụng chống lại sự
biến thiên đó sẽ có tác dụng
lên đèn 2 như thế nào?

- Hiện tượng:
+ Đèn 1: sáng lên ngay
+ Đèn 2: sáng lên từ từ

- Giải thích:

Khi đóng khóa K, dịng điện
qua đèn 2 và ống dây tăng đột
ngột, trong ống dây xảy ra hiện
tượng tự cảm, dòng điện tự cảm
có tác dụng chống lại sự tăng từ
thơng do đó dịng điện qua L và
đèn 2 tăng lên từ từ.

+ Đèn 1: sáng lên ngay
+ Đèn 2: sáng lên từ từ


b. Ví dụ 2.



Tiếp tục tiến hành thí
nghiệm ở ví dụ 2. Yêu cầu
học sinh hiện tượng của đèn
Neon và giải thích kết quả
thí nghiệm

+ Gợi ý: Xét sự biến
thiên từ thơng trong ống dây khi
ngắt khóa K, dịng điện tự cảm
có tác dụng chống lại sự biến
thiên đó sẽ có tác dụng lên đèn
như thế nào?

- Hiện tượng:

Đèn Neon lóe sáng lên rồi mới tắt.

- Giải thích:

Đèn Neon lóe sáng lên
rồi mới tắt.

Khi ngắt khóa K, dịng điện qua
đèn giảm đột ngột làm từ thông qua
ống dây cũng giảm đột ngột, trong
ống dây xảy ra hiện tượng tự cảm,
dòng điện tự cảm có tác dụng chống
lại sự giảm từ thơng đó, do đó dịng
điện qua đèn tăng vọt lên trước khi
tắt.

Hoạt động 4:Tìm hiểu suất điện
động tự cảm.
IV.
Sự xuất hiện hiện tượng tự
cảm nghĩa là trong mạch
tồn tại một suất điện động
tự cảm.
- Gọi HS rút ra công thức xác
định suất điện động tự cảm.

-

Hiện tượng:

III.Suất điện động tự

e

cảm: tc
1. Định nghĩa.

Δφ
e tc=−
Δt

φ=Li với
L= const hãy tìm Δφ
Từ thơng riêng

φ
i
nên Δφ=L . Δi
Δi
⇒ etc =−L
Δt
φ=Li⇒ L=

Suất điện động tự cảm có độ
lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của
cường độ dòng điện trong nạch.
⇒

e tc=−

Δφ
Δt

φ
i
nên Δφ=L . Δi
Δi
⇒ etc =−L
Δt
φ=Li⇒ L=

etc có đơn vị là Vơn (V)
* Phát biểu: Suất
điện động tự cảm có độ
lớn tỉ lệ với tốc độ biến
thiên của cường độ
dòng điện trong nạch.


Năng lượng từ trường của
ống dây tự cảm ( đọc thêm).
 Ứng dụng của hiện tuông tự
cảm.
Hiện tượng tự cảm có nhiều
ứng dụng quan trọng trong mạch
điện xoay chiều như cuộn cảm
trong mạch điện xoay chiều có
mạch dao động và các máy biến
áp.


IV.

-

IV. Ứng dụng của hiện
tượng tự cảm.
Cuộn cảm trong mạch
điện xoay chiều có
mạch dao động và các
máy biến áp.

Củng cố bài học:

Hướng dãn HS nhắc lại kiến thức trọng tâm của bài đã được tóm tắt ở cuối bài.
Học bài và làm bài tập về nhà 6,7/157 của SGK.