Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài: Hiện tượng tự cảm - Nguyễn Lâm Đức

LỚP BỒI DƯỠNG CNTT 
Tháng 8 năm 2004 
Môn : VẬT LÝ 
 ®¹i häc s­ ph¹m hµ néi 
 Bài 59 Sgk Lớp 11 
Học viên thực hiện : 
nguyƠn L©m § øc 
 ĐẶNG PHƯỚC TẤN 
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 
TRONG TRƯỜNG HỢP ĐƠN GIẢN 
khoa Å : VẬT LÍ 
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 
 TRONG TRƯỜNG HỢP ĐƠN GIẢN 
KIỂM TRA 
CÂU1 : 
 Lực Lorenxơ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường có phương chiều như thế nào ? 
CÂU2 : 
 Hạt mạng điện tự do trong kim loại là hạt gì ? Mang điện gì ? 
1. THÍ NGHIỆM 
- Một thanh kim loại CD trượt dễ dàng trên hai thanh ray. 
a) DỤNG CỤ : 
- Hai thanh ray bằng kim loại đặt nằm ngang hai đầu nối với một điện kế . 
- Đặt cả hệ thống trên trong từ trường đều . Véctơ cảm ứng từ có phương thẳng đứng và hướng từ trên xuống dưới . 
C 
D 
b) TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆMÏ : 
- Cho thanh kim loại CD trượt trên hai thanh ray 
c) NHẬN XÉT : 
 Khi thanh CD chuyển động thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0. Vậy trong mạch có dòng điện . 
d) KẾT LUẬN : 
Vậy dòng điện xuất hiện trong mạch khi thanh chuyển động gọi là dòng điện cảm ứng . Hiện tượng trên gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ . 
2. GIẢI THÍCH 
 Khi thanh CD chuyển động thì các êlectrôn tự do trong thanh cũng chuyển động theo . 
 Xét thanh kim loại CD 
C 
D 
v 
Khi thanh chuyển động trong từ trường . 
C 
D 
Có lực Lorenxơ tác dụng lên các êlectrôn 
 Vì êléctrôn mang điện âm chuyển động trong từ trường . 
 Theo quy tắc bàn tay trái lực Lorenxơ tác dụng lên êlectrôn có chiều từ C đến D 
D 
v 
f 
 Làm cho các êlectrôn chuyển động dọc theo thanh từ C đến D 
C 
I 
 Nên dòng điện trong thanh có chiều từ D đến C 
CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG THANH 
Tuân theo quy tắc bàn tay phải 
Nội dung quy tắc 
 Đặt bàn tay phải hứng các đường cảm ứng từ , 
ngón cái choãi ra 90 0 trùng với chiều chuyển động của thanh 
V 
D 
C 
thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay còn lại chỉ chiều dòng diện cảm ứng trong thanh . 
I 
VẬN DỤNG QUY TẮC BÀN TAY PHẢI 
 Đặt bàn tay phải hứng các đường cảm ứng từ , ngón cái choãi ra 90 0 trùng với chiều chuyển động của thanh thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay còn lại chỉ chiều dòng diện cảm ứng trong thanh . 
B 
B 
B 
B 
C 
D 
V 
 Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong thanh CD trong các trường hợp sau ? 
ĐÁP ÁN: C đến D 
I 
C 
B 
D 
V 
ĐÁP ÁN: C đến D 
I 
3. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MẠCH 
a) Xác định bằng công thức chung 
E = 
  
 t 
Trong đó : 
  : Là từ thông bị quét bởi thanh trong thời gian chuyển động 
D 
C’ 
D’ 
  
  = B .  S (  S là diện tích hình chữ nhật CDC’D’khi thanh 
 chuyển động từ thời điểm t 1 đến thời điểm t 2 ) 
t 1 
t 2 
 b) Công thức thứ hai : 
Gọi : l là chiều dài của thanh CD 
C 
D 
C’ 
D’ 
 
t 1 
t 2 
l 
 a là quãng đường thanh đã đi 
 được trong khoảng thời gian 
  t = t 2 – t 1 
 a 
Vì vậy   = B. l.  a 
nên 
E = 
 
  t 
= 
B. l.  a 
 t 
Nhưng 
 a 
 t 
= v ( vận tốc chuyển động của thanh ) 
Do đó E = Bv l 
4. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG 
 Nếu thanh kim loại chuyển động trong từ trường đều với vận tốc không đổi và cắt các đường cảm ứng tư øthì trong thanh vẫn xuất hiện suất điện động cảm ứng . 
Suất điện động trong thanh được tính theo hai công thức sau 
 Công thức 1: 
E = 
 
  t 
 Công thức 2: 
E = B.v.l.sin  
Với  là góc hợp bởi B và v 
c 
D 
B 
v 
 
5. VÍ DỤ 
Bài tập số 4 trang 185 sgk 
Tóm tắt nội dung 
B = 8.10 -3 T 
V B (  = 90 0 ) 
V = 3m/s 
l= 25cm = 25.10 -2 m 
Đáp so á : 
E = 6.10 -2 V 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
Bài5, bài6 (trang185 sgk - VL11) 
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN