CHƯƠNG 15 : HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ÐIỆN TỪ

I. CÁC ÐỊNH LUẬT VỀ HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ÐIỆN TỪ .
1. Thí nghiệm Faraday
2. Ðịnh luật Lenz.
3. Ðịnh luật cơ bản của hiện tượng cảm ứng điện từ .
4. Ðịnh nghĩa của đơn vị từ thông .
5. Cách tạo nên dòng điện xoay chiều .
6. Dòng điện Foucault .
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Thí nghiệm
2. Suất điện động tự cảm và hệ số tự cảm
3. Ý nghĩa và đơn vị của hệ số tự cảm
4. Hệ số tự cảm L của một ống dây điện thẳng dài
5. Hiệu ứng da
6. Dòng điện tự cảm khi ngắt mạch
III. HIỆN TƯỢNG HỖ CẢM
1. Thí nghiệm
2. Suất điện động hỗ cảm. Hệ số hỗ cảm
IV. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
1. Năng lượng từ trường của một ống dây điện .
2. Năng lượng ống dây
3. Mật độ năng lượng từ trường .
4. Năng lượng của một từ trường bất kỳ .
Năm 1831, Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Thực vậy, khi
cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện. Dòng điện đó được gọi
là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
I. CÁC ÐỊNH LUẬT VỀ HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ÐIỆN TỪ.
1. Thí nghiệm Faraday
TOP
- Nếu rút thanh nam châm ra, dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại (hình 15.1b)

Như vậy, theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có tác dụng chống lại sự dịch
chuyển của thanh nam châm. Do đó, để dịch chuyển thanh nam châm, ta phải tốn công. Chính công mà ta
tốn được biến thành điện năng của dòng điện cảm ứng.
3 Ðịnh luật cơ bản của hiện tượng cảm ứng điện từ.
TOP
Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng tỏ trong mạch có một suất điện động. Suất điện động ấy
được gọi là suất điện động cảm ứng.
Mặt khác, trong quá trình dịch chuyển vòng dây nói trên, ta đã tốn một công cơ học. Gọi công đó là
dA'. Theo định luật Lenz, lực từ tác dụng lên dòng điện cảm ứng sẽ có tác dụng ngăn cản sự dịch chuyển
của vòng dây là nguyên nhân xuất hiện của dòng điện đó. Vì vậy công của lực từ dA là công cản. Công này
có trị số bằng nhưng ngược dấu với công dA'. Ta có thể viết:
4 Ðịnh nghĩa của đơn vị từ thông.
TOP
5 Cách tạo nên dòng điện xoay chiều.
TOP
Ðể tạo nên dòng điện xoay chiều trong một khung dây điện, ta cho khung dây quay đều trong một từ
trường không đổi xung quanh trục đối xứng của nó (Hình 15.3). Như vậy, từ thông gửi qua mặt khung sẽ
biến đổi một cách tuần hoàn và do đó, trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.

6 Dòng điện Foucault.
TOP
Với những đặc điểm ấy, dòng điện Foucault có tác động quan trọng trong kỹ thuật.
a- Tác hại của dòng Foucault.
Trong các máy biến thế và động cơ điện v.v... lõi sắt của chúng chịu tác dụng của từ trường biến đổi.
Vì vậy, trong lõi có các dòng điện Foucault xuất hiện. Do hiệu ứng Joule-Lenz, năng lượng của các dòng
Foucault ấy bị mất đi dưới dạng nhiệt làm máy mau bị nóng. Do đó một phần năng lượng bị hao phí đi một
cách vô ích, hiệu suất của máy bị giảm.
Ðể giảm tác hại này, người ta không dùng cả khối sắt lớn làm lõi mà dùng nhiều lá sắt mỏng sơn
cách điện ghép lại với nhau sao cho các nhát cắt song song với chiều của từ trường. Như vậy, dòng điện
Foucault chỉ chạy được trong từng lá mỏng (Hình15.5). Vì từng lá một có kích thước nhỏ, do đó có điện trở