Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 25: Tự cảm - Trường THPT Bán công Krông Pắc

TRƯỜNG THPT BÁN CÔNG KRÔNG PẮC 
TỔ VẬT LÝ 
R 
Đ 1 
C 
A 
K 
B 
D 
Đ 2 
L , R 
BÀI 24: TỰ CẢM 
KIEÅM TRA BAØI CUÕ 
1. Khái niệm từ thông ? 
Viết biểu thức và nêu đơn vị của các đại lượng trong biểu thức . 
KIEÅM TRA BAØI CUÕ 
TRẢ LỜI 
- Từ thông đặc trưng cho số đường cảm ứng từ xuyên qua diện tích giới hạn bởi vòng dây . 
Biểu thức :  = N.B.S.cos  
Đơn vị : 	  : Từ thông ( Wb ) 
	 	B: Cảm ứng từ (T) 
	 	S: Diện tích (m 2 ) 
KIEÅM TRA BAØI CUÕ 
2. Phát biểu định nghĩa : 
Suất điện động cảm ứng 
Tốc độ biến thiên của từ thông . 
KIEÅM TRA BAØI CUÕ 
TRẢ LỜI : 
	 Suất điện động cảm ứng : 
Là suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín . 
 Suất điện động cảm ứng trong mạch được xác định bởi biểu thức : 
Dấu (-) trong công thức phù hợp với định luật len-xơ 
: là độ biến thiên từ thông qua mạch ( C ) trong thời gian t 
	 Tốc độ biến thiên của từ thông : 
Là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ( C) trong thời gian t 
Trong thí nghiệm Faraday, dòng điện cảm ứng xuất hiện là do sự biến đổi từ thông gửi qua diện tích của mạch gây ra . Từ thông đó do từ trường bên ngoài tạo nên . 
Bây giờ , nếu ta làm thay đổi cường độ dòng điện sẵn có trong mạch để từ thông do chính dòng điện đó sinh ra và gửi qua diện tích của mạch thay đổi , thì trong mạch cũng xuất hiện một dòng điện cảm ứng , phụ thêm vào dòng điện chính sẵn có của mạch . Dòng điện cảm ứng này gọi là dòng điện tự cảm . Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng tự cảm . 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
Một mạch kín (C) có dòng điện i. Dòng điện i gây ra một từ trường , từ trường này gây ra một từ thông  qua ( C) gọi là từ thông riêng của mạch . 
Cho biết quan hệ giữa  với B? 
= N.B.S.cos  
Nghĩa là  tỉ lệ với B 
Mặt khác : Cảm ứng từ B của dòng điện có hình dạng khác nhau được tính bằng biểu thức khác nhau và B tỉ lệ với i. Nên ta viết : 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
Một mạch kín (C) có dòng điện i. Dòng điện i gây ra một từ trường , từ trường này gây ra một từ thông  qua ( C) gọi là từ thông riêng của mạch . 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
 = L.i 
L: độ tự cảm của ( C), phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của ( C) 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
Một ống dây chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây , có cường độ i chạy qua, độ tự cảm của ống dây là : 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
L: độ tự cảm của ống dây có lõi sắt 
L = 4..10 -7 . 
L = .4..10 -7 . 
: Độ từ thẩm , đặc trưng cho từ tính của lõi sắt ( có giá trị cỡ 10 4) 
TÖÏ CAÛM 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
1. Định nghĩa : Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây bởi sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch . 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
- Trong mạch điện 1 chiều , hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng , ngắt mạch . 
- Trong mạch điện xoay chiều , hiện tượng tự cảm luôn xảy ra . 
VÍ Dụ 1: Quan saùt hieän töôïng khi ñoùng khoùa K 
TÖÏ CAÛM 
R 
Đ 1 
C 
A 
K 
B 
D 
Đ 2 
L , R 
VÍ Dụ 1 
TÖÏ CAÛM 
* Khi ñoùng K 
 + Ñ 1 saùng ngay 
 + Ñ 2 saùng leân töø töø , sau moät thôøi gian ñoä saùng môùi oån ñònh 
Ñ 1 , Ñ 2 : 2 ñeøn gioáng nhau 
- OÁng daây L coù ñieän trôû thuaàn R 
* Giaûi thích 
 + Khi ñoùng K : doøng ñieän I CD qua oáng daây L taêng  B taêng  töø thoâng qua L taêng  xuaát hieän I C choáng laïi söï taêng cuûa I CD  I CD taêng chaäm  Ñ 2 saùng leân töø töø . 
 + Coøn I AB taêng nhanh vì khoâng coù I C caûn trôû  Ñ 1 saùng ngay . 
R 
Đ 1 
C 
A 
K 
B 
D 
Đ 2 
L , R 
Đ 
K 
L 
* Khi ngắt K đèn Đ không tắt ngay mà bừng sáng lên rồi mới tắt hẳn . 
* Giải thích : Khi ngắt K : dòng điện I qua L giảm  B giảm   qua L giảm  xuất hiện IC khá lớn chống lai sự giảm của I  Ic phóng qua đèn  Đ sáng bừng lên rồi tắt . 
TÖÏ CAÛM 
VÍ Dụ 2: quan sát hiện tượng khi ngắt khóa K 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
1. Khi có hiện tượng tự cảm xảy ra trong một mạch điện thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch được gọi là suất điện động tự cảm 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
Công thức tổng quát : 
Với  là từ thông riêng  = L.i 
Hay  = L. i 
- 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 
Suy ra 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm 
Trong thí nghiệm 2, khi ngắt k, đèn sáng bừng lên trước khi tắt . Điều này chứng tỏ trong mạch có dự trữ năng lượng 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
2. Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm 
Năng lượng này chính là năng lượng đã được tích lũy trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua. 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
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 
W = L.i 2 
IV. ỨNG DỤNG 
TÖÏ CAÛM 
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN 
II. HiỆN TƯỢNG TỰ CẢM 
ĐỊNH NGHĨA 
MỘT SỐ VÍ DỤ 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
SuẤT ĐiỆN ĐỘNG TỰ CẢM 
NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG CỦA Ống dây tự cảm 
- 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  
CUÕNG COÁ 
E 
r 
Đ 
+ 
- 
K 
MỞ K 
ĐÓNG K 
E 
r 
Đ 
+ 
- 
K 
L 
CUÕNG COÁ 
E 
r 
Đ 
+ 
- 
K 
L 
ĐÓNG K 
MỞ K 
I 
I 
CUÕNG COÁ 
E 
r 
Đ 
+ 
- 
K 
L 
ĐÓNG K 
MỞ K 
I 
I 
CUÕNG COÁ 
E 
r 
Đ 
+ 
- 
K 
L 
ĐÓNG K 
MỞ K 
I 
I 
CUÕNG COÁ 
1. Chọn câu đúng 
Phát biểu nào dưới đây là sai ? 
Suất điện động tự cảm của cuộn dây lớn khi : 
A. Dòng điện qua cuộn dây tăng nhanh . 
B. Dòng điện qua cuộn dây giảm nhanh . 
C. Dòng điện qua cuộn dây có giá trị lớn 
D.Dòng điện biến thiên nhanh