Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 25: Tự cảm - Phạm Văn Tình

TËpP THÓ LíP 11a8 THPT THINH LONG 
Nhiệt liệt chào mừng các thầy, cô giáo tới dự giờ 
GV: Phạm Văn Tình 
Kiểm tra bài cũ: 
 Câu 1: Nêu nội dung định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng? 
Câu 2: Nêu nội dung định luật Fa- ra- đây về hiện tượng cảm ứng điện từ? Viết công thức ? 
Trả lời: 
Câu1: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín. 
Câu 2: Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó. 
Biểu thức 
BÀI 25 
TỰ CẢM 
R 
K 
→ gây ra một từ trường → gây ra một từ thông Φ qua (C) được gọi là từ thông riêng Φ : 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
Xét một mạch kín(C) trong đó có dòng điện cường độ i 
Φ = L.i 
L: độ tự cảm của mạch,có đơn vị là : henry (H) 
Ví dụ về độ tự cảm (L ) của ống dây có N vòng, chiều dài ℓ, tiết diện S: 
L = 4 π .10 -7 S 
N 2 
ℓ 
L = 4 π .10 -7 μ S 
N 2 
ℓ 
Nếu ống dây có lõi sắt thì: 
L = 4 π .10 -7 S 
N 2 
ℓ 
C1 hãy thiết lập công thức 
μ 
Là độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt 
R 
K 
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
1. Định nghĩa: 
R 
K 
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch 
1. Định nghĩa: 
Trong mạch điện một chiều, hiện tượng cảm ứng thường xảy ra khi đóng mạch và khi ngắt mạch. 
Trong mạch điện xoay chiều, luôn luôn xảy ra hiện tượng tự cảm. 
2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm: 
a) Ví dụ 1: khi đóng khóa k một mạch điện: 
b) Ví dụ 2: khi ngắt khóa k một mạch điện: 
k 
- Khi đóng k: đèn Đ 1 sáng lên ngay, Đ 2 sáng lên từ từ và sau đó sáng bình thường. 
- Giải thích: khi đóng k, dòng điện qua ống dây tăng lên đột ngột, khi đó ống dây xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ( hiện tượng tự cảm). Sđđ̣ cảm ứng xuất hiện chống lại sự tăng của dòng điện qua ống dây. Nên đèn Đ 2 sáng lên từ từ. 
Nhận xét hiện tượng và giải thích ? 
Đ 2 
C 
A 
B 
D 
R 
Đ 1 
L 
Đ 
L 
K 
I 
I 
I CƯ 
I CƯ 
- Giải thích: Khi ngắt khóa k, dòng điện i L qua L giảm đột ngột xuống 0 làm xuất hiện dòng điện cảm ứng i c cùng chiều i L chạy qua đèn Đ làm nó sáng bừng lên rồi mới tắt. 
- Khi ngắt khóa k: 
đèn Đ sáng bừng lên rồi mới tắt 
R 
+ 
- 
L 
K 
a 
b 
C2: Trong m¹ch ®iÖn bªn, kho¸ K ®ang ®ãng ë vÞ trÝ a. NÕu chuyÔn K sang vÞ trÝ b th× ®iÖn trë R nãng lªn. H·y gi¶i thÝch. 
Gi¶i thÝch: Khi K ®ang ®ãng ë a trong èng d©y cã mét dßng ®iÖn c­êng ®é kh«ng ®æi. Khi chuyÔn K sang b dßng ®iÖn qua èng d©y gi¶m ®ét ngét vÒ 0. Trong èng d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng, dßng ®iÖn nµy ch¹y qua ®iÖn trë R, lµm cho R nãng lªn do to¶ nhiÖt. 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
1. Công thức suất điện động tự cảm : 
NX: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch. 
Dấu trừ ( - ) phù hợp với định luật Len xơ 
Với 
R 
+ 
- 
L 
K 
a 
b 
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm. 
- Khi cuộn dây tự cảm có dòng điện cường độ i chạy qua thì trong cuộn dây tích lũy năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường 
Nguồn gốc của năng lượng từ trường chính là năng lượng của từ trường tồn tại trong ống dây khi có dòng điện chạy qua. 
C3: Chøng tá r»ng, hai vÕ cña (25.4) cã cïng ®¬n vÞ lµ jun(J). 
Tr¶ lêi: + Ta cã W lµ n¨ng l­îng do b»ng J. 
 + L ®o b»ng H: vµ i 2 cã ®¬n vÞ lµ A 2. 
Tõ ®ã ta cã L. i 2 cã ®¬n vÞ lµ Wb.A = J. VËy hai vÕ cña (25.4) cã cïng ®¬n vÞ lµ J. 
IV. ỨNG DỤNG 
- Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp  
. 
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP: 
+ Xem câu 4 và 5 Sách giáo khoa. 
+ Giải câu 6, 7, 8 trang 157 Sách giáo khoa vào tập bài tập. 
Củng cố 
B. Sự chuyển động của mạch đối với nam châm. 
Câu 1: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây bởi 
A. Sự biến thiên của chính cường độ dòng điện chạy trong mạch đó. 
C. Sự chuyển động của nam châm đối với mạch. 
D. Sự biến thiên của từ trường của trái đất. 
Câu 2: Phát biểu nào dưới đây là sai: 
 Suất điện động tự cảm có giá trị lớn khi 
Dòng điện tăng nhanh. 
Dòng điện giảm nhanh. 
Dòng điện có giá trị lớn 
Dòng điện biến thiên nhanh. 
Câu 3: Một ống dây hình trụ dài 0,5m gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng dây có đường kính 20 cm. Độ tự cảm của ống dây hình trụ là: 
0,097H. 
0,97H 
7,9H 
D. 7,9mH. 
Câu 4 . Một cuộn tự cảm có độ tự cảm 0,1H, trong đó dòng điện biến thiên đều từ 2A về 0A trong 0,01s thì suất điện động tự cảm có giá trị: 
10V 
20V 
0,1KV 
2,0KV