Chương 10
Nội Dung
1. Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?
2. Các định luật cơ bản.
3. Ứng Dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Hai thí nghiệm của Faraday
1. Hai thí nghiệm của Faraday
Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Khi đưa nam châm
lại gần vòng dây.
2. Giữ vòng dây và
nam châm đứng
yên, không có dòng
điện qua Ampe kế.
3. Đưa nam châm ra
xa vòng dây.
Hiện tượng cảm ứng điện từ
Như vậy ta thấy, chỉ khi “có cái gì” đó thay
đổi thì mới có suất điện động cảm ứng. Ở
trạng thái tĩnh, không có vật nào di chuyển, và
dòng điện là không đổi thì không có sức điện
động cảm ứng
Vậy ta thấy rằng điều then chốt ở đây là
“sự thay đổi”. Thế nhưng câu hỏi đặt ra là “cái
gì đó” phải thay đổi để sinh một suất điện
động cảm ứng là cái gì?
Hiện tượng cảm ứng điện từ
Nghĩa là ta có thể viết như sau
B
d
dt
φ
ξ = −
Nếu tốc độ biến thiên từ thông tính bằng
Vebe/s thì sức điện động cảm ứng là V.
Nếu cuộn dây có N vòng dây
2. Định luật Faraday
Định luật Faraday cho trường
hợp ống dây có nhiều vòng
Suất điện cảm
Từ thông
Cái gì đó thay đổi
theo thời gian
Định luật cảm ứng của Faraday
Hiện tượng cảm ứng điện từ
1. Sự biến đổi của từ thông qua mạch kín là
nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng.
2. Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong mạch
khi từ thông gửi qua mạch thay đổi.
3. Cường độ dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với
tốc độ biến đổi của từ thông.
4. Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào
từ thông gửi qua mạch tăng hay giảm.
Kết luận
Vậy, hiện tượng xuất hiện dòng điện
Định luật Lenz
Định luật Lenz
Cách giải thích thứ hai
Vì khi ta đưa thanh nam châm đến gần vòng
dây là làm tăng từ thông qua vòng dây. Dòng
điện cảm ứng trong vòng dây chống lại sự thay
đổi này bằng cách thiết lập từ trường B
i
của
chính nó, để chống lại sự tăng của thông lượng.
Như vậy từ Trường B
i
phải hướng ngược chiều
với từ thông sinh bởi nam châm. Cũng bằng qui
tắc bàn tay phải ta xác định được chiều của
dòng điện cảm ứng trong vòng dây.
Định luật LenzLưu ý: Từ trường cảm ứng không chống lại từ
trường của thanh nam châm. Nó chỉ chống lại
sự thay đổi của từ thông qua nó. Và nếu ta kéo
thanh nam chân ra xa, từ thông qua vòng dây sẽ
giảm. Từ trường cảm ứng ứng lúc này sẽ chống
lại sự giảm của từ thông bằng cách làm cho từ
trường mạnh lên. Chiều của dòng điện tạo ra tác
dụng ấy sẽ cùng chiều với kim đồng hồ nếu ta
nhìn vòng dây từ phía thanh nam châm.
ứng chạy qua.
Như vậy ta thấy rằng: cho dù ta cố gắng đẩy
nam châm theo chiều nào ta cũng luôn vấp phải
một lực chống đối, và như thế ta phải thực hiện
một công. Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng,
công này đúng bằng nhiệt năng xuất hiện trong
vòng dây vì chỉ có hai dạng năng lượng chuyển
hóa lẫn nhau trong hệ cô lập này (thực chất ở
đây ta đã coi năng lượng mất đi dưới dạng bức
xạ là không đáng kể).
Thật ra, theo định luật Faraday
Định luật Lenz và sự bảo toàn năng lượng
B
d
dt
φ
ξ = −
Có nghĩa là năng lượng tích trữ trong từ trường
Định luật Lenz và sự bảo toàn năng lượng
B
d
dt
φ
Đã chuyển thành năng lượng điện trường ξ
trong vòng dây và do vòng dây có điện trở
nhiệt năng do hiệu ứng Jun-Lenx
Đặt một vòng dây đồng bán kính r vào trong