Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 24: Suất điện động cảm ứng - Trường THPT Lê Hồng Phong

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 
Trường THPT Lê Hồng Phong 
Tổ: Vật lý 
Tiết : 47 
* Suất điện động của nguồn điện này được gọi là suất điện động cảm ứng . 
+ Trong mạch kín đó phải có một nguồn điện . 
- Sự xuất hiện suất điện động cảm ứng trong một mạch kín chứng tỏ trong đó có cái gì ? 
1. Định nghĩa : 
I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín . 
Vậy : Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín . 
- Học sinh hoàn thành câu hỏi 1: 
+ Suất điện động của nguồn điện là gì ? 
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện 
+ Điện năng do một nguồn điện sản ra trong khoảng thời gian được xác định như thế nào ? 
A = 
- Trong các sơ đồ mạch điện nguồn điện được kí hiệu : 
+ 
- 
Lưu ý: Điểm ngọn của mũi tên chỉ vào cực dương của nguồn điện . Chiều m ũi tên gọi là chiều của suất điện động cảm ứng 
- Hãy viết biểu thức tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB theo các hình vẽ sau : 
A 
B 
A 
B 
A 
B 
r 
2. Định luật Fa-ra-đây . 
- Xét mạch kín (C) đặt trong từ trường 
+ 
(C) 
- Giả sử tại mạch kín (c) đặt trong một từ trường , từ thông qua mạch biến thiên một lượng trong một khoảng thời gian . 
- Trong sự biến thiên từ thông này sinh ra lực từ tác dụng lên mạch (c) đã sinh ra một công . 
Ta có : 
- Theo định luật Len- xơ thì là một công cản 
- Vậy để thực hiện sự dịch chuyển của (c) phải có ngoại lực tác dụng lên (c) và trong chuyển dời nói trên , ngoại lực này đã sinh công thắng công của lực từ . 
Do đó ta có : 
- Công có độ lớn bằng phần năng lượng do bên ngoài cung cấp cho mạch (c) và được chuyển hóa thành điện năng của suất điện động cảm ứng trong khoảng thời gian . 
Vậy ta có : 
(1) 
(2) 
Từ biểu thức (1) và (2) trên ta có : 
Xét về độ lớn : 
(3) 
(4) 
Thương số biểu thị cho cái gì ? 
Biểu thị cho độ biến thiên từ thông qua mạch (c) trong một đơn vị thời gian , thương số này được gọi là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch . 
Nếu thương số này lớn thì suất điện động cảm ứng có giá trị lớn hay nhỏ ? 
Suất điện động cảm ứng có giá trị lớn . 
Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch đó . 
Vậy : 
Hãy chứng tỏ hai vế biểu thức (4) có cùng đơn vị ? 
 = 
 V 
 = 
 = 
 = 
 = 
II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len- Xơ 
Định luật Len- Xơ nói lên vấn đề gì ? 
Chiều dòng điện cảm ứng trong mạch kín 
Vậy sự xuất hiện dấu trừ ở biểu thức (3) là để phù hợp với định luật Len- xơ . 
Mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len- xơ . 
Trước hết mạch kín (c) phải được định hướng . Dựa vào chiều đã chọn trên (c), ta chọn chiều pháp tuyến dương để tính từ thông qua mạch kín (c). 
Chiều của suất điện động cảm ứng ( chiều dòng điện cảm ứng ) ngược với chiều của mạch . 
Nếu giảm thì như thế nào ? 
Chiều của suất điện động cảm ứng ( chiều dòng điện cảm ứng ) là chiều của mạch . 
Nếu tăng thì như thế nào ? 
III. Chuyển hoá năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ 
Trong hiện tượng cảm ứng điện từ để tạo ra sự biến thiên từ thông thì ta phải làm như thế nào ? 
Phải có ngoại lực tác dụng vào mạch kín (c). 
Khi ngoại lực tác dụng vào mạch kín (c) thì ngoại lực này sinh ra một công cơ học . Công cơ học này làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch nghĩa là tạo nên dòng điện . 
Vậy : 
Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hoá từ một dạng năng lượng nào đó ( Cơ năng ) thành điện năng . 
Củng cố : 
- Khi từ thông qua mạch kín (c) biến thiên thì trong mạch đó xuất hiện đại lượng nào ? 
Khi từ thông qua mạch điện kín (c) biến thiên thì trong mạch kín đó xuất hiện suất điện động cảm ứng và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng . 
- Suất điện động cảm ứng được xác định bằng công thức nào ? 
Dặn dò : 
- Hs Học phần ghi nhớ . 
- Hs Làm bài tập 4, 5 và 6 trang 152 SGK