Vật lý

1. Chương 29
Chương 29
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
2. Định luật Faraday
2. Định luật Faraday
2. Định luật Faraday
2. Định luật Faraday
3. Định luật Lenz
3. Định luật Lenz
4. Suất điện động chuyển động
4. Suất điện động chuyển động

2. 1. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
a) Thí nghiệm
a) Thí nghiệm

4. b) Hiện tượng cảm ứng điện từ
b) Hiện tượng cảm ứng điện từ
Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện
Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện
dòng điện (hoặc suất điện động) trong mạch kín mỗi khi
dòng điện (hoặc suất điện động) trong mạch kín mỗi khi
có sự biến thiên từ thông qua mạch điện đó.
có sự biến thiên từ thông qua mạch điện đó.
Chú ý:
Chú ý:
HT cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong thời gian có sự biến
HT cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong thời gian có sự biến
-
- HT cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong thời gian có sự biến
HT cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong thời gian có sự biến
thiên của từ thông.
thiên của từ thông.
-
- Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào
Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào Φ
ΦB
B tăng hay giảm
tăng hay giảm
-
- Cường độ dòng điện phụ thuộc vào tốc độ biên
Cường độ dòng điện phụ thuộc vào tốc độ biên Φ
ΦB
B

5. 2. Định luật Faraday
2. Định luật Faraday
a) Nội dung định luật Faraday
a) Nội dung định luật Faraday

 Nội dung:
Nội dung: Suất điện động cảm ứng trong một mạch kín
Suất điện động cảm ứng trong một mạch kín
bằng về độ lớn nhưng luôn trái dấu với tốc độ thay đổi
bằng về độ lớn nhưng luôn trái dấu với tốc độ thay đổi
của từ thông qua mạch.
của từ thông qua mạch.

 Biểu thức:
Biểu thức:
Dấu (
Dấu (-
-) liên quan đến chiều của dòng điện cảm ứng.
) liên quan đến chiều của dòng điện cảm ứng.
dt
d B

 
 (V) (1)

6. dt
d
N B

 
 (2)
Chú ý:
 Nếu cuộn dây có N vòng dây thì suất điện động cảm ứng
 Từ thông gửi qua một mạch không phải là nguyên nhân
gây ra suất điện động cảm ứng mà chính sự thay đổi (biến
thiên) của từ thông mới là nguyên nhân gây ra suất điện
động cảm ứng.

7. b) Áp dụng định luật Faraday để xác định chiều của dòng
b) Áp dụng định luật Faraday để xác định chiều của dòng
điện cảm ứng
điện cảm ứng
* Chọn chiều của véc tơ diện tích.
* Chọn chiều của véc tơ diện tích.
* Xác định dấu của
* Xác định dấu của Φ
ΦB
B và dấu của
và dấu của d
dΦ
ΦB
B/
/dt
dt
+ Nếu
+ Nếu d
dΦ
ΦB
B/
/dt
dt > 0 (
> 0 (Φ
ΦB
B ↑ ) th
↑ ) thì
ì ε
ε< 0,
< 0, I
Icư
cư < 0.
< 0.
+
+ Nếu
Nếu d
dΦ
ΦB
B/
/dt
dt <
< 0
0 (
(Φ
ΦB
B ↓
↓ )
) th
thì
ì ε
ε>
> 0
0,
, I
Icư
cư >
> 0
0.
.
+
+ Nếu
Nếu d
dΦ
ΦB
B/
/dt
dt <
< 0
0 (
(Φ
ΦB
B ↓
↓ )
) th
thì
ì ε
ε>
> 0
0,
, I
Icư
cư >
> 0
0.
.
*
* Xác
Xác định
định chiều
chiều của
của dòng
dòng điện
điện cảm
cảm ứng
ứng nhờ
nhờ quy
quy tắc
tắc nắm
nắm tay
tay phải
phải:
:
Nắm
Nắm bàn
bàn tay
tay phải
phải sao
sao cho
cho ngón
ngón tay
tay cái
cái chỉ
chỉ chiều
chiều của
của véctơ
véctơ diện
diện tích,
tích,
các
các ngón
ngón còn
còn lại
lại lượn
lượn quanh
quanh
+ nếu
+ nếu ε
ε,
, I
Icư
cư > 0
> 0 thì chiều của nó
thì chiều của nó cùng chiều
cùng chiều lượn của các ngón tay.
lượn của các ngón tay.
+ nếu
+ nếu ε
ε,
, I
Icư
cư < 0
< 0 thì chiều của nó
thì chiều của nó ngược chiều
ngược chiều lượn của các ngón tay.
lượn của các ngón tay.

8. Minh hoạ cách xác định chiều dòng điện cảm ứng

9. 3. Định luật Lenz
ND: Dòng điện cảm ứng Icư trong hiện tượng cảm ứng điện
từ có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra luôn có tác
dụng chống lại “nguyên nhân” sinh ra nó.

10. Áp dụng định luật Lenz để xác định chiều dòng điện cảm ứng
B1: Xác định hướng của từ trường ban đầu (từ trường
gốc) mà mạch đặt trong nó.
B2: Nếu độ lớn ФB (số đường sức gửi qua mạch) tăng thì
do Icư sinh ra ngược chiều ( ). Ngược lại, khi độ lớn
B
Bc


B

c
B

B

ФB giảm thì Icư phải có chiều sao cho
B3: Áp dụng quy tắc nắm tay phải đối với từ trường cảm ứng
xác định chiều của dòng điện cảm ứng.
B
B c



11. Giải thích cách xác định chiều dòng điện cảm ứng

12. Ví dụ: Bài tập 29.19.
Ví dụ: Bài tập 29.19.
Dùng định luật Lenz để xác định chiều của dòng cảm
Dùng định luật Lenz để xác định chiều của dòng cảm
ứng trong mạch nhỏ (vòng tròn nhỏ) ngay sau khi: đóng
ứng trong mạch nhỏ (vòng tròn nhỏ) ngay sau khi: đóng
mạch; ngắt mạch?
mạch; ngắt mạch?

13. 4. Suất điện động chuyển động
- Thanh chuyển động đóng vai trò như một nguồn điện.
- Thanh chuyển động đóng vai trò như một nguồn điện.
- Độ lớn suất điện động được xác định bởi : ε = BvL
- Chiều của SĐĐ: Lenz or Faraday
- Suất điện động chuyển động tồn tại đối với cả 2 trường
hợp: mạch kín hoặc hở.

14. 5. Điện trường cảm ứng (điện trường xoáy)
- Từ trường biến đổi theo thời gian sinh ra một điện trường
cảm ứng (điện trường xoáy).
- Điện trường cảm ứng tác dụng lực làm điện tích dịch
chuyển trong mạch → công của lực điện trường cảm ứng
(4)


)
(
.
C
l
d
E
q
W



15. - Suất điện động trong mạch
(5)



)
(
.
C
l
d
E
q
W 


- Phương trình Maxwell-Faraday
(6)




)
(
.
C
B
dt
d
l
d
E


- Điện trường cảm ứng có các đường sức là đường cong kín.

16. 6. Độ hỗ cảm
Theo Đl Faraday: Nếu i1 biến
thiên  B2 cũng biến thiên 
xuất hiện 2 và có thể sẽ làm xuất
hiện i2.
di
M
d
N B 1
2






dt
di
M
dt
d
N B 1
2
2
2 





M: độ hỗ cảm của hai cuộn dây
Độ hỗ cảm phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, số vòng
Độ hỗ cảm phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, số vòng
dây, sự định hướng của 2 cuộn dây, khoảng cách giữa các
dây, sự định hướng của 2 cuộn dây, khoảng cách giữa các
cuộn dây và từ tính của vật liệu.
cuộn dây và từ tính của vật liệu.

17. dt
di
M
dt
d
N B 2
1
1
1 






18. 
 Chú ý:
Chú ý:

 chỉ
chỉ dòng
dòng điện
điện biến
biến thiên
thiên theo
theo thời
thời gian
gian trong
trong cuộn
cuộn dây
dây
thứ
thứ nhất
nhất mới
mới có
có thể
thể gây
gây ra
ra suất
suất điện
điện động
động và
và do
do đó
đó có
có
dòng
dòng điện
điện trong
trong cuộn
cuộn thứ
thứ hai
hai.
.

 suất
suất điện
điện động
động cảm
cảm ứng
ứng trong
trong mỗi
mỗi cuộn
cuộn dây
dây tỉ
tỉ lệ
lệ thuận
thuận
với
với tốc
tốc độ
độ biến
biến thiên
thiên của
của dòng
dòng điện
điện trong
trong cuộn
cuộn dây
dây còn
còn
với
với tốc
tốc độ
độ biến
biến thiên
thiên của
của dòng
dòng điện
điện trong
trong cuộn
cuộn dây
dây còn
còn
lại,
lại, không
không tỉ
tỉ lệ
lệ với
với giá
giá trị
trị của
của dòng
dòng điện
điện.
.

 Một
Một dòng
dòng điện
điện không
không đổi
đổi trong
trong cuộn
cuộn dây
dây này
này không
không gây
gây
ra
ra dòng
dòng điện
điện trong
trong cuộn
cuộn dây
dây lân
lân cận
cận.
.

19. 7. Độ tự cảm
dt
di
L
dt
d
N B






N
L B


L: độ tự cảm của cuộn dây
Phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và số vòng dây của
Phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và số vòng dây của
mạch mang dòng điện và vào tính chất của môi trường đặt
mạch mang dòng điện và vào tính chất của môi trường đặt
mạch điện đó.
mạch điện đó.
Khi dòng điện i biến thiên thì
x/h sđđ tự cảm trong mạch.
i
N
L B

