Bài giảng Vật lí 11 - Bài 23: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

 Chương V
 CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 Bài 23: 
TỪ THÔNG. HIỆN TƯỢNG 
 CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 I. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG:
 1. Định nghĩa từ thông: 
 -  = BScos 
 - Nhận xét về giá trị của 
 00 ≤ < 900 = 900 900 < α ≤ 1800
  > 0  = 0  < 0
 B n n
 n B B
 S
 S S
 Thông thường : Chọn là góc nhọn  > 0 TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 I. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG:
 1. Định nghĩa từ thông: a/ Bố trí thí nghiệm:
 -  = BScos 
 b/ Thí nghiệm:
 - Nhận xét về giá trị của 
 2. Đơn vị từ thông:
 II. THÍ NGHIỆM:
 1. Thí nghiệm 1: Mô tả hiện tượng xảy ra khi:
 - Nam châm chuyển động lại 
 gần ống dây.
 - Nam châm chuyển động ra 
 N S xa ống dây.
 0 TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 I. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG:
 1. Định nghĩa từ thông: a/ Bố trí thí nghiệm:
 -  = BScos 
 b/ Thí nghiệm:
 - Nhận xét về giá trị của 
 2. Ý nghĩa của từ thông: c/ Nhận xét:
 3. Đơn vị từ thông:
 4. Các cách làm biến đổi từ thông:
 II. THÍ NGHIỆM:
 1. Thí nghiệm 1:
 Khi nam châm lại gần 
 hoặc ra xa vòng dây thì 
 N S từ thông qua ống dây 
 thay đổi, trong ống dây 
 0 xuất hiện dòng điện. Quan sát thí Mô tả hiện tượng xảy ra 
 nghiệm khi:
 0 + Con chạy đứng yên
 + Con chạy di chuyển TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 I. KHÁI NIỆM TỪ THÔNG:
 1. Định nghĩa từ thông:
 -  = BScos 
 - Nhận xét về giá trị của 
 2. Đơn vị từ thông:
 II. THÍ NGHIỆM:
 1. Thí nghiệm 1: Khi số đường sức từ xuyên qua 
 2. Thí nghiệm 2: vòng dây biến đổi (tức là có sự biến 
 3. Kết luận:
 đổi từ thông qua vòng dây) thì trong 
 vòng dây xuất hiện dòng điện.
 Dự đoán xem trong khung dây có xuất hiện dòng điện không khi:
 * Bóp méo khung dây ở trong từ trường.
 * Khung dây quay trong từ trường.
 * Khung dây đặt gần từ trường dòng điện xoay chiều... Vì sao ? TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 III. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ:
 1. Dòng điện cảm ứng:
 Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông 
 qua mạch kín gọi là dòng điện cảm ứng.
 2. Suất điện động cảm ứng:
 - Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn 
 bởi một mạch kín thì trong mạch sẽ xuất hiện 
 suất điện động cảm ứng.
 - Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi 
 là hiện tượng cảm ứng điện từ. CÂU 1:
a = 5 cm
B = 4.10-4 T Giải:
 =BS. .cos 
 = 10-6 Wb
 
 =cos 
α = ? BS
 10-6
 =cos = 1
 4.10-4 .0,05 2
 = 00
 Vậy chọn : A CÂU 2:
a x b = 3 cm x 4 cm
B = 5.10-4 T
α = 600
 = ?
 Giải:
  = BS.cos α 
 = 5.10-4.0,03.0,04.cos 600
 = 3.10-7 Wb.
 Vậy chọn : C CÂU 3:
B = 2.10-4 T
α = 600
 = 1,6.10-7 Wb Giải:
 =BS. c os =B.a2 . c os
a = ?
 
 a=
 Bc. os 
 1,6.10−7
 a=
 2.10−40 .c os60
 a = 0,04m = 4 cm
 Vậy chọn : B TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 IV. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM 
 1. Nhận xét về chiều dòng điện cảm ứng:
 - Nam châm lại gần vòng dây, 
 dòng điện cảm ứng ic xuất hiện 
 N S trong vòng dây ngược chiều 
 kim đồng hồ (kim điện kế lệch 
 về bên phải).
 - Nam châm ra xa vòng dây, 
 0 dòng điện cảm ứng ic xuất hiện 
 trong vòng dây cùng chiều kim 
 đồng hồ (kim điện kế lệch về 
 bên trái). TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 IV. ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM 
 1. Nhận xét về chiều dòng điện cảm ứng:
 2. Nhận xét về từ trường cảm ứng:
 Vậy:
 ic
 B
 N S - Nam châm lại gần vòng 
 Bc dây → B tăng → Φ tăng
 0 → BBc 
 → ic có chiều như hình 1.
 N S - Nam châm ra xa vòng dây 
 → B giảm → Φ giảm
 0 → BB c  → ic có chiều như hình 2. TỪ THÔNG - HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
 V. DÒNG ĐIỆN FU-CÔ (FOUCAULT):
 1. Khái niệm:
 Dòng điện Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiện 
 trong các khối kim loại khi những khối này 
 chuyển động trong một từ trường hoặc được đặt 
 trong một từ trường biến thiên theo thời gian.
 2. Thí nghiệm:
 SGK
 3. Giải thích:
 SGK CỦNG CỐ
 CÂU 5: Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các 
 trường hợp sau đây.
 (C) (C)
 I N S N S
 (C) (2) Nam châm ra (3) Vòng dây lại 
 xa vòng dây. gần nam châm.
(1) I lại gần vòng dây. N
 (C)
 (C) S
 (C)
 N S
 N S
 (4) Xoay vòng (5) Xoay nam châm (6) Thả rơi nam châm 
 dây quanh trục. 3600. xuyên qua vòng dây. ĐÁP ÁN
 (C)
 Hình 3: Vòng dây lại gần nam 
 B châm → B tăng → Φ tăng
N S
 → 
 Bc
 ic
 Vì B c đi vào mặt phẳng vòng dây 
 nên ic cùng chiều kim đồng hồ.
 (C)
 BBc 
 Hình 4: Xoay vòng dây quanh 
 N S trục → Φ không thay đổi
 → không xuất hiện ic. B Hình 6: 
 N Thả rơi nam châm xuyên qua vòng dây.
 S * Nam châm ở phía trên vòng dây
(C)
 → Nam châm lại gần vòng dây
 Bc
 → B tăng → Φ tăng →
 BBc 
 ic1 Vì B c đi vào mặt phẳng vòng dây
 → ic1 cùng chiều kim đồng hồ.
 * Nam châm ở phía dưới vòng dây
 → Nam châm ra xa vòng dây
 → B giảm → Φ giảm →
 BBc 
 Vì B c đi ra khỏi mặt phẳng vòng dây
 → ic2 ngược chiều kim đồng hồ. BÀI TẬP VỀ NHÀ
Câu 4: Chọn câu đúng.
A. Từ thông là một đại lượng luôn luôn dương.
B. Từ thông qua một mạch kín luôn bằng không.
C. Từ thông là đại lượng có hướng.
D. Từ thông qua mạch kín tỉ lệ với tiết diện của mạch.
Câu 5: Từ thông qua khung dây dẫn đặt trong từ trường đều phụ
thuộc vào
A. vị trí khung dây. B. bản chất kim loại làm khung dây.
C. cách đặt khung dây. D. nhiệt độ của khung dây.
Câu 6: Dòng điện Fu-cô được ứng dụng trong
A. công tơ điện. B. trong máy phát điện.
C. trong máy biến áp. D. trong bóng đèn điện. BÀI TẬP VỀ NHÀ
Câu 9: Dòng điện Fu-cô là
A. dòng điện cảm ứng trong mọi trường hợp.
B. dòng điện cảm ứng gây ra lực hãm điện từ cho khối kim loại chuyển động
trong từ trường.
C. dòng điện có bản chất khác với dòng điện cảm ứng.
D. dòng điện cảm ứng trong mạch điện.
Câu 10: Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện phucô gây trên khối
kim loại, người ta thường
A. chia khối kim loại thành nhiều lá kim loại mỏng ghép cách điện với nhau.
B. tăng độ dẫn điện cho khối kim loại.
C. đúc khối kim loại không có phần rỗng bên trong.
D. sơn phủ lên khối kim loại một lớp sơn cách điện.
Câu 11: Dòng điện Foucault không xuất hiện trong trường hợp nào sau đây?
A. Khối đồng chuyển động trong từ trường đều cắt các đường sức từ.
B. Lá nhôm dao động trong từ trường.
C. Khối thủy ngân nằm trong từ trường biến thiên.
D. Khối lưu huỳnh nằm trong từ trường biến thiên. Chúc các em học tốt