Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài: Hiện tượng cảm ứng điện từ suất điện động cảm ứng - Lê Mạnh Hùng

Trường PTTH: Nguyễn Thông 
Lớp thực tập : 11A1 
Người soạn GSh : Lê Mạnh Hùng . 
GVHD: Phan Thủy Tiên . 
1 
Chương V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 
Hiện tượng cảm ứng điện từ . Suật điện động cảm ứng . 
Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động . 
Dòng điện Fu- cô . 
Hiện tượng tự cảm . 
Năng lượng từ trường . 
2 
Thí nghiệm Ơ- xtét cho biết dòng điện sinh ra .  
từ trường 
Ngược lại từ trường có thể sinh ra dòng điện được không ? 
3 
BAØI 38 : 
HIỆN TƯỢNG 
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 
4 
Bài 38: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 
Thí nghiệm : 
Khái niệm từ thông . 
Hiện tượng cảm ứng điện từ . 
Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len– xơ . 
Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ . 
5 
I. Thí nghiệm : 
a. Thí nghiệm 1 
0 
S 
N 
 Khảo sát từ trường có sinh ra 
dòng điện hay không . 
 NC thẳng , 
ống dây , điện kế . 
 Đưa NC lại gần 
hoặc ra xa cuộn dây . 
*MĐ: 
*DC: 
*PA: 
*TN: 
6 
0 
S 
N 
I. Thí nghiệm : 
a. Thí nghiệm 1 
7 
0 
S 
N 
I. Thí nghiệm : 
a. Thí nghiệm 1 
8 
 Khi nam chaâm , oáng daây ñöùng yeân : 
 Kim ñieän keá chæ 0. 
 Khi coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa nam chaâm vaø oáng daây : 
 Kim ñieän keá leäch khỏi số 0. 
 Coù doøng ñieän qua oáng daây . 
Nhận xét : 
*KL: Khi số đường sức từ qua ống dây thay đổi thì 
có dòng điện chạy qua ống dây . 
I. Thí nghiệm : 
a. Thí nghiệm 1 
9 
0 
I. Thí nghiệm : 
b. Thí nghiệm 2: 
10 
0 
I. Thí nghiệm : 
b. Thí nghiệm 2: 
11 
0 
Khi di chuyển con chạy thì khuynh dây xuất hiện 
dòng điện . Tại sao ? 
	KL: Khi di chuyển con chạy thì từ trường trong ống dây thay đổi , nên số đường sức từ qua vòng dây biến đổi làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây . 
I. Thí nghiệm : 
b. Thí nghiệm 2: 
12 
Từ TN 1 và 2 ta rút ra được : 
 Từ trường biến thiên sinh ra dòng điện . 
TL câu C1: Khi đóng hay mở ngắt điện thì từ trường trong ống dây biến đổi . Nghĩa là số đường sức từ qua vòng dây biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện . 
I. Thí nghiệm : 
13 
 Xeùt moät maët phaúng dieän tích S ñaët trong töø tröôøng ñeàu . 
  laø goùc hôïp bôûi vaø 
II. Khái niệm từ thông 
a. Định nghĩa từ thông 
S 
n 
B 
 Veõ vectô phaùp tuyeán cuûa S 
 = BScos  
  : Caûm öùng töø thoâng qua tieát dieän S ( töø thoâng ) 
 
14 
Ta thấy : 
 laø goùc nhoïn 
 laø goùc tuø 
 = 0 
  > 0 
  < 0 
  = BS 
Thoâng thöôøng : Choïn  nhoïn   > 0 
n 
S 
 
B 
n 
S 
B 
 
S 
n 
B 
II. Khái niệm từ thông 
a. Định nghĩa từ thông 
15 
 = BScos  
Choïn S = 1 m 2 ,  = 0 
  = B 
Có nghĩa là : 
	 Từ thông  qua diện tích S bằng số đường sức từ xuyên qua diện tích S đặt vuông góc với đường sức . 
S 
n 
B 
 Vậy ý nghĩa của từ thông là người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó . 
II. Khái niệm từ thông 
b. Ý nghĩa của từ thông 
16 
c) Đơn vị của từ thông : 
 = BScos  
Từ công thức các em có thể cho thầy biết đơn vị của từ thông là gì ? 
Ngoài ra trong hệ SI thì  con có đơn vị là ( Wb ) 
 1 Wb = 1T.m 2 
Theo công thức  là : T.m 2 
II. Khái niệm từ thông 
17 
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ 
a. Dòng điện cảm ứng . 
 Vậy doøng ñieän xuaát hieän khi coù söï bieán ñoåi töø thoâng qua maïch ñieän kín goïi laø doøng ñieän caûm öùng . 
N 
S 
0 
 Trong TN 1 và 2 khi nào thì trong mạch xuất hiện dòng điện ? 
 Mỗi khi từ thông biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện . 
18 
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ . 
b. Suất điện động cảm ứng . 
 Trong TN 1 và 2: 
 Hiện tượng xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ . 
	 Khi có sự xuất hiện của dòng điện trong mạch kín thì trong mạch phải tồn tại 
	 cái gì để sinh ra dđ đó ? 
 một suất điện động . Suất điện động này gọi là suất điện động cảm ứng . 
 khi nào thì trong mạch xuất hiện của suất điện động cảm ứng ? 
 khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng . 
19 
 Vậy các em cho thầy biết hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện khi nào ? 
 TL: Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch biến thiên 
 Hiện tượng cảm ứng điện từ được Fa-ra-đây phát minh và công bố năm 1831 . 
III. Hiện tượng cảm ứng điện từ . 
b. Suất điện động cảm ứng . 
20 
IV. Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len- xơ . 
M ục đính TN: Tìm quy luật Về chiều của dòng điện cảm ứng . 
Dụng cụ TN: 
Cuộn dây . 
Nam Châm 
Lại gần ống dây từ thông tăng . 
Ra xa ống dây từ thông giảm . 
Điện kế và pin. 
Phương án TN: đưa cực bắc của NC lại gần hoặc xa , đưa cực nam của NC lại gần hoặc xa . 
a. Thí nghiệm (TN): 
21 
Đưa cực bắc của NC lại gần ống dây : 
Đưa cực bắc của NC ra xa ống dây : 
N 
S 
G 
G 
IV. Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len- xơ . 
a. Thí nghiệm (TN): 
22 
S 
N 
G 
G 
Đưa cực nam của NC lại gần ống dây : 
Đưa cực nam của NC ra xa ống dây : 
IV. Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len- xơ . 
a. Thí nghiệm (TN): 
23 
  tăng . 
 chống lại sự tăng . 
Đưa cực bắc của NC lại gần ống dây : 
Đưa cực bắc của NC ra xa ống dây : 
  giảm . 
 chống lại sự giảm  . 
N 
S 
G 
I c 
G 
24 
S 
N 
G 
I c 
G 
  tăng . 
 chống lại sự tăng . 
Đưa cực nam của NC lại gần ống dây : 
Đưa cực nam của NC ra xa ống dây : 
  giảm . 
 chống lại sự giảm  . 
25 
Kết quả TN: 
(1) Cực Bắc NC đưa vào → Ф ↑ ta thấy 
(2) Cực Bắc NC đưa ra → Ф ↓ ta thấy 
(3) Cực Nam NC đưa vào → Ф ↑ ta thấy 
(4) Cực Nam NC đưa ra → Ф ↓ ta thấy 
b. Nhận xét TN: 
(1) và (3) → Ф ↑ ta thấy 
(2) và (4) → Ф ↓ ta thấy 
IV. Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len- xơ . 
a. Thí nghiệm (TN): 
26 
b. Nhận xét TN: 
(1) và (3) → Ф ↑ ta thấy 
(2) và (4) → Ф ↓ ta thấy 
Vậy khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng gì ? 
TL: Khi có DĐCƯ nó tạo ra có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông . 
c) Định luật Len- xơ : 
Vậy từ kết luân trên em nào có thể đưa ra ĐL Len- xơ ? 
	 Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó . 
IV. Chiều dòng điện cảm ứng . Định luật Len- xơ . 
27 
	 Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch . 
a. Định luật Fa-ra-đây : 
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ . 
b. Biểu thức : 
Nếu trong thời gian ∆t đủ nhỏ , từ thông qua mạch biến thiên 1 lượng ∆ Ф thì gọi là tốc độ biến thiên của từ thông . 
Gọi là độ lớn của suất điện động cảm ứng . 
 Vậy từ ĐL Fa-ra-đây ta được biểu thức như thế nào ? Hãy đọc cho thầy biểu thức đó . 
28 
Ta được biểu thức : 
b. Biểu thức : 
 Trong hệ SI k=1, nếu kể đến ĐL Len- xơ thì ta viết lại biểu thức trên như thế nào : 
k: là hệ số tỉ lệ . 
Dấu trừ (-) biểu thị ĐL len-xơ 
 Trong trường hợp khung dây có N vòng thì : 
Ф : là từ thông qua diện tích giới hạn bởi một vòng dây . 
IV. Định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ . 
29 
 Moät hình vuoâng caïnh 5 cm, ñaët trong töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 4.10 -4 T. Töø thoâng qua hình vuoâng ñoù baèng 10 -6 Wb . Tính goùc hôïp bôûi vectô caûm öùng töø vaø vectô phaùp tuyeán vôùi hình vuoâng ñoù . 
Choïn ñaùp soá đuùng : 
  = 30 0 
  = 45 0 
  = 0 0 
  = 60 0 
Baøi toaùn 1 
CUÛNG COÁ 
30 
CUÛNG COÁ 
Baøi toaùn 2 
 Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch (c) các thí nghiệm sau : 
a. Quay NC từ phương thẳng đứng xuống phương nằm ngang : 
b.Mach (c) quay 
c. Quay NC quay liên tục : 
S 
N 
S 
N 
(c) 
S 
N 
(c) 
S 
N 
(c) 
31 
d. Cho NC rơi từ x đến x’: 
S 
N 
(c) 
x 
x’ 
32