- Giải Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 11
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11
- Giải Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 11 Nâng Cao
Hình 39.1 Thi nghiệm về suất điện động cảm ứng trong một đoạn dâychuyển động. MN là đoạn dây dẫn cứng, PN và QM là hai thanh ray dẫn điện đặt năm ngang. Từ trường đều v hướng từ trên xuống dưới.Hình 392 Quy tắc bàn tay phải1. Suất điện động Cảm ứng trong một đoạn dây dân chuyến động trong từ trường Xét một mạch điện như trên Hình 39.1. Cho đoạn dây dẫn MN chuyển động và vẫn tiếp xúc điện với hai thanh ray, ta thấy kim điện kế lệch khỏi vạch số 0. Điều đó chứng tỏ khi đó trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. Khi đoạn dây MN dừng lại thì kim điện kế lại trở về vạch số 0. Có thể đoán nhận rằng suất điện động cảm ứng trong mạch đang xét thực chất chỉ xuất hiện khi đoạn dây MN chuyển động. Nói cách khác đoạn dây MN chuyển động đóng vai trò như một nguồn điện, còn hai thanh ray chỉ đóng vai trò các dây nối tạo thành mạch điện. Vậy, khi đoạn dây MN chuyển động cắt các đường Sức từ nhưng không nối với hai thanh ray, thì trong đoạn dây đó vẫn xuất hiện suất điện động cảm ứng. 2. Quy tắc bàn tay phải Ở thí nghiệm trên, khi đoạn dây MN chuyển động về bên trái thì dòng điện cảm ứng có chiều MNPOM. Do đó nếu coi đoạn dây đó như một nguồn điện thì M là cực âm, còn N là cực dương. Vậy ta có thể phát biểu quy tắc xác định các cực của nguồn điện đó như sau, gọi là quy tắc bàn tay phai : Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón cái choải ra 90° hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẩn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón fay chỉ chiều từ cực ám sang cực dương của nguồn điện đó (Hình 39.2). 3. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây Trước hết, ta tạm thời coi đoạn dây chuyển động và luôn tiếp xúc điện với hai thanh ray như Hình 39.1. Trong trường hợp đó, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch được xác định theo công thức 38.2. Nhưng như ta đã nói, suất điện động cảm ứng trong mạch đó chính là suất điện động trong đoạn dây chuyển động. Vì vậy, ta suy ra suất điện động cảm ứng trong đoạn dây chuyển động có độ lớn là: AGDΔT (39.1)|es||Ở công thức này Ado có thể hiểu là từ thông được quét bởi đoạn dây đó trong thời gian Af.Trong trường hợp đơn giản, chẳng hạn chuyển động của đoạn dây MN trong thí nghiệm Hình 39.1 (U và B cùng vuông góc với MN, đồng thời Ủ vuông góc với B), thì ACD = BAS = B(l’UAI) trong đó 1 là độ dài và U là tốc độ của thanh MN. Từ đó ta rút ra công thức: e = Blt (39.2) dụng lên ဇီးfic electron trong thanh MN chuyển động. Trong đoạn dây M\, có vô số electron tự do. Khi đoạn dây chuyển động thì các electron đó cũng chuyển động với cùng vận tốc ỦVì electron mang điện tích âm nên theo quy tắc bàn tay trái, ta thấy lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron có chiều N → M. Do đó, đầu M của đoạn dây thừa electron, đâu. N thiếu ẽlectron. Trong đoạn dây: MW xuất hiện điện trường E (Hình 393). Ta gọi điện trường này là điện trường cảm ứng.Lúc này ngoài lực Lo-ren-xơ f còn có lực điện trường cảm ứng F ungl Hailu gược chiều nỉ Sau khoảng thời gian rất ngắn, hai lực này cân bằng nhau. Từ lúc đó điện trường cảm ứng giữ giá trị ổn định.Trong nhiều trường hợp ta cần phát biểu về chiều dòng điện cảm ứng được sinh ra trong đoạn dây chuyển động, nếu đoạn dây đó được nối thành mạch kín. Trong trường hợp đó ta cũng có thể dùng quy tắc bàn tay phải nói trên, bởi vì bên trong nguồn, chiều dòng điện là chiều từ cực âm sang cực dương. Vậy quy tắc có thể được phát biểu là:Đặt bàn tay phải hứng các đườngbốn ngón kia chỉ chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây đó.N Hình 39.3 Để giải thích sự xuất hiện suất điện động cảm ứng trong đoạnKhi đoạn dây chuyển động, các êlectron tự do chuyển động về một đầu đoạn dây làm cho một đầu tích điện âm, đầu kia tích điện dương, trong đoạn dây xuất hiện điện trường Cảm Ứng.191 Một thanh dẫn điện MN chuyển động dọc theo đường sức của từ trường đều như trên Hình 394 thì suất điện động trong thanh bằng bao nhiêu ?Hình 39.4Hình 39.5 Nguyên tắc cấu tạo của máy phát điện xoay chiều.192Gọi E là cường độ điện trường cảm ứng khi đã ổn định thì có thể viết: eE = eBU e là độ lớn điện tích của electron. Từ đó ta rút ra : E = BU Gọi I là chiều dài của đoạn dây MN thì từ biểu thức (44) ta có thể viết: U = E = IBU Trong trường hợp mạch hở, độ lớn hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng độ lớn suất điện động của nguồn. Từ đó rút ra công thức (39.2). Trong một trường hợp riêng khác, U và B cù vuông góc với đoạn dây, đồng thời Ủ hợp với một góc 9 thì có thể chứng minh rằng độ lớn c suất điện động trong đoạn dây là :ual|es|| = BI U sin 69 (39.3)Ta đã nói đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường được coi như một nguồn điện. Khi đó lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các electron đóng vai trò lực lạ tạo thành dòng điện.4. Máy phát điện + Máy phát điện là một ứng dụng quan trọng và quen thuộc của hiện tượng cảm ứng điện từ trong các đoạn dây chuyển động. Khi khung dây quay, các cạnh AD, BC cắt các đường sức (Hình 39.5). Vì vậy trong các đoạn dây đó xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hai đầu khung dây nối với hai vòng đồng, hai vòng đồng tiếp xúc với hai chổi quét Q. Mỗi chổi quét là một cực của máy phát điện. Dòng điện đưa ra mạch ngoài là dòng điện có chiều thay đổi theo thời gian. Vì vậy máy phát điện nói trên gọi là máy phát điện xoay chiều. Chọn phương án đúng. Thanh dẫn điện MN trên Hình 397 chuyển động A. theo Chiểu C (nghĩa là theo Chiều ngón Cái của an tay phải choãi ra 90°). B. ngược Chiều Với C. C. theo chiều B,D, ngượC Chiều B,2. Một thanh dẫn điện dài 20 Cm tinh tiến trong từ trường đều, cảm ứng từ B = 510 * T. Vectơ vận tốc của thanh VUÔng gỐC Với Vectơ Cảm Ứng từ và Có độ lớn bằng 5 m/s. Tỉnh Suất điện động cảm ứng trong thanh.Hình 39,73. Một thanh dẫn điện dài 20 cm được nối hai đầu của nó. Với hai đầu của một đoạn mạch điện. Có điện trở 05 (). Cho thanh tịnh tiến trong từ trường đều cảm ứng từ B = 0,08 T Với tốc độ 7 m/s. Hỏi SỐ Chỉ Của ampe kế đặt trong mạch điện đó là bao nhiêu ? Cho biết vectơ vận tốc của thanh VuÔng gỐC Với các đưỞng SỨC từ và điện trở của thanh rất nhỏ.4. Một thanh dẫn điện tính tiến trong từ trường đều, cảm ứng từ bằng 04 T. Vectơ vận tốc của thanh hợp. Với đường SỨC từ một góc 30°. Thanh dài 40 cm. Một VÔn kế nối với hai đầu thanh chỉ02 V. Tính tốc độ của thanh.13- WL11 – NC – A 193