- 13 Tháng bảy 2017
- 3,419
- 3
- 4,467
- 644
- 22
- Bình Định
- THPT Chuyên Lê Quý Đôn
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây
| Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên). |
|
2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây biến thiên.
Một cách tổng quát, dòng điện cảm ứng xuất hiện khi thỏa mãn các điều kiện sau:
- Khi mạch điện kín hay một phần mạch điện kín chuyển động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ.
- Khi mạch điện kín không chuyển động trong từ trường nhưng từ trường xuyên qua mạch điện đó là từ trường biến đổi theo thời gian.
3. Liên hệ thực tế
| Đường dây điện cao thế [imath]500kV[/imath] của nước ta cũng có tác dụng như một nam châm điện mạnh. Nếu nhà ở sát đường dây này ta có thể gặp nhiều bất trắc do hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra: bị điện giật khi chạm tay vào mái tôn, cửa sổ kim loại, tivi, điện thoại mau chóng bị hỏng... |  |
| Bóng đèn huỳnh quang tự phát sáng khi đặt ngay dưới đường dây điện cao thế. |  |
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng
- Dùng ampe kế, điện kế để nhận biết.
- Dùng nam châm thử để nhận biết.
- Có thể dùng bóng đèn để nhận biết.
Bài C1 :
| Hãy quan sát xem các đường sức từ (hình 32.1 SGK) xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau: - Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây - Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây. - Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây - Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm. |  |
Lời giải:
- Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] tăng
- Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] không đổi.
- Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] giảm
- Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] tăng.
Bài C2 : Đối chiếu kết quả của thí nghiệm trong câu 1 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây, hãy chọn từ thích hợp điền các ô trống trong bảng 1 (SGK).
Lời giải:
| Làm thí nghiệm | Có dòng điện cảm ứng hay không? | Số đường sức từ qua [imath]S[/imath] có biến đổi hay không? |
| Đưa nam châm lại gần cuộn dây | Có | Có và tăng lên |
| Để nam châm nằm yên | Không | Không biến đổi |
| Đưa nam châm ra xa cuộn dây | Có | Có và giảm xuống |
Bài C3 : Từ bảng 1 (SGK) suy ra trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín?
Lời giải:
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín xuất hiện khi số đường sức từ qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây tăng hay giảm
Bài C4 :
| Vận dụng Nhận xét 2 trong bài học để giải thích vì sao trong thí nghiệm ở hình 31.3 SGK, khi đóng hay ngắt mạch của nam châm điện thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng. |  |
Lời giải:
+ Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện tăng từ không đến có, từ trường của nam châm điện mạnh lên, số đường sức từ biểu diễn từ trường tăng lên, số đường sức từ qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây cũng tăng lên, nên dòng điện cảm ứng xuất hiện.
+ Khi dòng điện trong cuộn dây đã ổn định thì từ trường do nó sinh ra sẽ không đổi, tức là số đường sức từ gửi qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây đèn LED cũng không đổi nên trong cuộn dây này sẽ không có dòng điện cảm ứng.
+ Khi ngắt mạch điện, cường độ dòng điện giảm về không, từ trường của nam châm điện giảm theo nên số đường sức từ biểu diễn từ trường xuyên qua cuộn dây LED sẽ giảm đi [imath]\to[/imath] dòng điện cảm ứng xuất hiện làm sáng đèn trong thời gian ngắn khi đó.
Bài C5 : Hãy vận dụng kết luận trong bài để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.
Lời giải:
Quay núm của đinamô, nam châm quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện s của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Bài C6 : Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như ở hình 31.4 SGK thì trong cuộn dây dẫn kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng
Lời giải:
Khi cho nam châm quay thì một cực của nam châm (giả sử cực Bắc lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Sau đó cực Bắc của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng
----
Xem thêm:
[Vật Lí 9] Hệ thống mục lục các bài
