Sách Giáo Khoa Vật Lý 11

23. từ thông cảm ứng diện từ23. từ thông cảm ứng diện từ23. từ thông cảm ứng diện từ

23. từ thông cảm ứng diện từ23. từ thông cảm ứng diện từ23. từ thông cảm ứng diện từ
23. từ thông cảm ứng diện từ

Bài 23. từ thông cảm ứng diện từ –

dòng điện gây ra từ trường. câu hỏi ngược lại: trong điều kiện nào từ trường gây ra dòng diện ? (câu hỏi do fa-ra-dây đặt ra).1 – tu thông1. định nghĩa giả sử một đường cong phẳng kín (c) là chu vi giới hạn một mặt có diện tích 5 (giả thiết là phẳng) (hình 23.1). mặt đó được đặt trong một từ trường đều b. trên đường vuông góc với mặt s, ta vẽ vectơ rỉ có độ dài bằng đơn vị theo một hướng xác định (tuỳ ý chọn), rỉ được gọi là vectơ pháp tuyến dương. gọi (y là góc tạo bởin và b, người ta định nghĩa từ thông qua mặt s là đại lượng, kí hiệu đp, cho bởi:h. 23.1 định nghĩa từ thôngqb = bs cosoz (23.1)công thức định nghĩa trên đây chứng tỏ rằng từ thông là một đại lượng đại số. khi 0, nhọn (cos(y>0) thì đb>0 và khi cytù (cosơ <0) thì đb < 0. đặc biệt khi cỵ = 90° (cos(x= 0) thì d2 = 0. nói cách khác, khi các đường sức từ song song với mặt s thì từ thông qua sbằng 0(hình 232). trường hợp riêng, khi (z=0 thì: qþ = bs (23.2)历2. đơn vị đo từ thôngtrong hệ si, đơn vị đo từ thông là vêbe (wb). trong công thức (23.2) nếu s = 1 m”, b = 1 t thì: gd = | wh.23.2 từ thông qua s bằng 0142 ii - hiên tượng cảm ứng điên tư 1. thí nghiệm một mạch kín (c), hai đầu nối vào điện kế g (có nhiệm vụ xác định chiều và cường độ dòng điện). giả sử (c) đặt trong từ trường của một nam châm sn (hình 23.3). ta chọn chiều dương trên mạch kín (c) tương ứng với chiều của đường sức từ của nam châm sn theo quy tắc nắm tay phải: đặt ngón tay cái nằm theo chiều của đường sức từ thì chiều của các ngón tay kia khum lại chỉ chiều dương trên mạch (c).chuyển động سa) thí nghiệm i. cho nam châm sn dịch chuyển lại gần (c). quan sát thấy kim điện kếg lệch đi, chứng tỏ rằng trong (c) xuất hiện dòng điện ỉ chạy theo chiều ngược với chiều dương đã chọn. khi nam châm ngừng chuyển động thì dòng điện i tắt.b) thí nghiệm 2. cho nam châm sn dịch chuyển ra xa (c), kim điện kế lại chỉ một dòng điện ỉ trong (c) nhưng theo chiều ngược với chiều ở thí nghiệm 1.c) thí nghiệm 3. cũng thu được kết quả tương tự nếu cho nam châm đứng yên và mạch (c) dịch chuyển lại gần hay ra xa nam châm, hoặc cho (c) quay xung quanh một trục song song với mặt phẳng chứa mạch hoặc làm biến dạng (c). d) thí nghiệm 4. thay nam châm sn bằng một nam châm điện. khi thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện, trong (c) vẫn xuất hiện dòng điện i. 1; --b) / ܥܠ\ ^ hình 233 thí nghiệm cảm ứng điện từhãy giải thích sự biến thiên từ thông qua mạch kín (c) trong từng thí nghiệm.|c47. mô tả và giải thích thí nghiệm fa-ra-đây được vẽ trên hình 23,4.b)hình 23.4 thí nghiệm fa-ra-đây 1442. kết luận a) tất cả các thí nghiệm trên đây đều có một đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín (c) biến thiên. dựa vào công thức định nghĩa từ thông (23.1), ta nhận thấy, khi một trong các đại lượng b, s hoặc cx thay đổi thì từ thông do biến thiên. b) kết quả của các thí nghiệm ấy và của nhiều thí nghiệm tương tự khác chứng tỏ rằng: - mỗi khi từ thông qua mạch kín (c) biến thiên thì trong mạch kín (c) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (c) gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. - hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.iii - định luát len-xơ vê chiêu dông điên cảm ứng 1. ta hãy khảo sát quy luật xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín khi từ thông qua mạch kín ấy biến thiên. ta quy ước chiều dương trên (c) phù hợp với chiều của đường sức từ của nam châm (hoặc ống dây điện) qua (c) theo quy tắc nắm tay phải ở trên. ở thí nghiệm hình 233a, từ thông qua (c) tăng: dòng điện cảm ứng ỉ trong mạch kín (c) có chiều ngược với chiều dương trên (c). ở thí nghiệm hình 23,3b, từthông qua (c) giảm: dòng điệ ứng ỉ trong mạch kín (c) có chiều trùng với chiều dương trên (c). 2. để dễ dàng so sánh, ta chú ý rằng khi dòng điện cảm ứng xuất hiện thì cũng sinh ra từ trường, gọi là từ trường cảm ứng. cần phân biệt từ trường cảm ứng với từ trường của nam châm hay nam châm điện – được gọi là từ trường ban đầu. chiều của từ trường cảm ứng và chiều của dòng điện cảm ứng liên quan chặt chẽ với nhau. 3, quá trình phân tích các kết quả thí nghiệm mô tả trên hình 23,3 và các thí nghiệm tương tự dẫn tới kết luận sau : nếu \ét các dường sức từ đi qua mạch kín, từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ban đầu khi từ thông qua mạch kín tăng và cùng chiểu với từ trường ban đầu khi từ thông qua mạch kín giảm.---,nói cách khác:dòng điện cảm ứng xuát hiện trong mạch kín có chiêu sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chóng lại sự biến thiên của từ thông ban đẩu qua mạch kín.phát biểu trên đây là nội dung của định luật len-xơ, nó cho phép ta \ác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín. **4. trường hợp từ thông qua (c) biến thiên do chuyển độngxét thí nghiệm được mô tả trên hình 23.3a, khi nam châm sn dịch chuyển lại gần (c), dòng điện cảm ứng chạy theo chiều âm và mặt của (c) đối diện với cực bắc của nam châm là mặt bắc, mặt này gây ra lực từ đẩy cực bắc của nam châm. trong trường hợp ở hình 23.3b, nam châm sn dịch ra xa (c), dòng điện cảm ứng chạy theo chiều dương và mặt của (c) đối diện với cực bắc của nam châm là mặt nam, mặt này gây ra lực từ hút cực bắc của nam châm. trong cả hai trường hợp, lực từ đều ngược hướng với chuyển động của nam châm. vậy có thể phát biểu một dạng khác của định luật len-xo :khi từ thông qua (c) biên thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.iv-dông điên fu-cô (foucault)thực nghiệm chứng tỏ rằng dòng điện cảm ứng cũng 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. những dòng điện cảm ứng đó được gọi là dòng điện fu-goo cho nam châm sn rơi thẳng đứng chui qua mạch kín (c) cố định (hình 23.5). hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong (c).y23.5145 '-' '; ... o236ை23.71461. thí nghiệm 1 một bánh xe kim loại (đồng hoặc nhôm) có dạng một đĩa tròn quay xung quanh trục o của nó trước một nam châm điện (hình 23.6). khi chưa cho dòng điện chạy vào nam châm, bánh xe quay bình thường. khi cho dòng điện chạy vào nam châm, bánh xe quay chậm và bị hãm dừng lại.2. thí nghiệm 2 một khối kim loại (đồng hoặc nhôm) hình lập phương được đặt giữa hai cực của một nam châm điện (hình 23,7). khối ấy được treo bằng một sợi dây có một đầu cố định : trước khi đưa khối kim loại vào trong nam châm điện, sợi dây treo được xoắn nhiều vòng. nếu chưa có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra, khối kim loại quay nhanh xung quanh mình nó.nếu có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra, khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại.3. giải thíchở các thí nghiệm trên đây, khi bánh xe và khối kim loại (đồng hoặc nhôm) chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng xuất hiện dòng điện cảm ứng – những dòng điện fu-cô. theo định luật len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dời, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hẩm điện tử.4. tính chất và công dụng của dòng điện fu-côa) do tác dụng của dòng fu-cô, mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ. tính chất này được ứng dụng trong các bộ phanh điện từ của những ô tô hạng nặng.b) dòng điện fu-cô cũng gây ra hiệu ứng toả nhiệt jun - len-xơ: khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong từ trường biến thiên sẽ nóng lên. tính chất này được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại. trong nhiều trường hợp, sự xuất hiện dòng fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng vô ích. để giảm tác dụng của dòng fu-cô, người ta có thể tăng điện trở của khối kim loại. chẳng hạn, trong thí nghiệm 1 (hình 23.6), người ta khoét những lỗ trên bánh xe : trong thí nghiệm 2 (hình 23.7), khối kim loại nguyên vẹn được thay bằng một khối gồm nhiều lá kim loại xếp liền nhau, cách điện đối với nhau. bằng những cách đó, người ta thấy tác dụng của dòng fu-cô giảm rõ rệt.dòng fu-cô cũng được ứng dụng trong một số lò tôi kim loại.- - - - - - - - - - =..........ی۔जज ना ताता था- - - - - - - - - ܠ ܐ ܝ ܥܝ ܠܝ ܦ - ܢܝ ܥ ܦܝ ܢܝ ܠܐ ܬܥܬܐ ܥܘܠܐthiên của từ thông ban đầu qua (c). nói riêng, khi từ thông qua {c} biến thiên do một |-câu hởi va bai tâp2. đều b. hỏi trường hợp nào dưới đây, từ thông qua mạch biến thiên ? 1. phát biểu các định nghĩa:- dông điện cảm ứng: a. (c) chuyến động tịnh tiến. - hiện tượng cảm ứng điện từ: b. (c) chuyến động quay xung quạnh một trục cố định vuông gốc với mật phăng chúa mạch. - từ truöng cảm ứng. - - - c. (c) chuyến động trong một mặt phăng 2. dòng điện fu-cô là gì ? vuông góc với b,d. (c) quay xung quanh trục cố định năm trong mặt phảng chúa mạch và trục này 3. mạch kin (c) không biến dạng trong từ trường không song song vởi đường sức tù.147 4. mạch kim tròn (c) năm trong cùng mặt phẳng p với dòng điện thăng i (hình 23.8). hỏi truởng hợp nào dưới đây, từ thông qua (c)biên thiên ?a. (c) dịch chuyển trong mặt phẳng plại gầni hoặc ra xa 1.b. (c) dịch chuyển trong mặt phẳng pvới vậntốc song song vởi dòng i. c. (c) cố định, dây dẫn thãng mang dòng chuyển động tịnh tiến dọc theo chính nó. d. (c) quay xung quanh dòng điện thăng i.5.(c) /hình 23,6xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các thi nghiệm dưới đây:a) nam châm chuyển động tịnh tiến (hình 239a). b) mạch (c) chuyển động tịnh tiến (hình 2390).c) mạch (c) quay (hinh 239c). d) nam châm quay liên tục (hình 239d).148tintiéа) b) n s. c)quay liên tục d)23.9

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 1131

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email