Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài: Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG MỘT ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG. 
ĐVĐ : Dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường thì dây dẫn chịu tác dụng lực từ . 
Bây giờ đặt một đoạn dây dẫn trong từ trường và tác dụng lực làm dây dẫn chuyển động thì có sinh dòng điện trong dây dẫn đó hay không? vì sao? Và chiều dòng điện đó xác định như thế nào? 
0 
C 
(H.1) D 
C 1 
D 1 
B 
ĐIỆN KẾ 
v 
1. Suất điện động cảm ứng trong trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. 
Nhận xét : Khi dâyđẫn chuyển động cắt ngang các đường cảm ứng từ thì trong đoạn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng. 
1.Khi dây dẫn CD chuyển động với vận tốc không đổi cắt vuông góc các đường cảm ứng từ thì trong có dòng điện hay không? 
1 
2 
f L 
V e 
e 
c 
D 
+ 
I 
4 
3 
C 
D 
C 1 
D 1 
B 
0 
ĐIỆN KẾ 
v 
0 
C2 
Giải thích chiều dòng điện trong thanh CD khi thanh CD chuyển động? 
f L 
V e 
e 
c 
D 
+ 
I 
Giải thích : Khi dây dẫn CD chuyển động với vận tốc V thì các electron bên trong dây dẫn cũng chuyển động theo với vận tốc V. Như vậy có lực Lorenx tác dụng lên electron, kéo electron chuyển động từ C đến D.Kết quả trong mạch có dòng điện chạy từ D đến C.(thanh CD đóng vai trò như một nguồn điện) 
f L 
V e 
e 
c 
D 
+ 
I 
2. Chiều của dòng điện cảm ứng trong thanh : 
(Được xác định theo quy tắc bàn tay phải) 
Đặt bàn tay phải hứng các đường cảm ứng từ, ngón cái choãi ra 90 0 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây,khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó. 
f L 
V e 
e 
c 
D 
+ 
I 
b 
Ví dụ : Xác định chiều dòng điện trong các trường hợp sau: 
+B 
+ B 
+ B 
+ B 
A 
B 
V 
H.2 
V 
A 
B 
H.1 
I 
I 
3. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây : 
 = 
Bvl 
  S: là diện tích của hình chữ nhật C 1 D 1 CD. 
 l : Chiều dài thanh CD. 
 t : Thời gian thanh chuyển động từ vị trí C 1 D 1 đến CD. 
 a : Chiều dài đoạn CC 1 
 = 
 t 
f 
-D 
= 
 t 
-B.D S 	 
= 
 t 
-B.D a.l 	 
CT 
0 
(H.1) D 
D 1 
B 
ĐIỆN KẾ 
v 
C 
C 1 
C 1 C = a 
CD = l 
BMH 
:Góc tạo bởi giữa B và V 
* . Suất điện động cảm ứng trong trường hợp vectơ vận tốc không vuông góc với vectơ cảm ứng 
 = 
Bvl.sin 
4.Máy phát điện 
* Máy phát điện xoay chiều 
c 
a 
d 
N 
S 
A 
B 
* Máy phát điện một chiều 
Củng cố :Xác định chiều dòng điện , hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có chiều dài l = 1m, chuyển động tịnh tiến với vận tốc 
v = 0.9km/h, từ trường đều B = 0.1 T. 
+B 
+ B 
+ B 
+ B 
A 
B 
V 
H.2 
I 
Nhận xét : Khi dây dẫn chuyển động cắt ngang các đường cảm ứng từ thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
Giải thích : Khi dây dẫn chuyển động với vận tốc V cắt ngang các đường cảm ứng từ thì các electron bên trong dây dẫn cũng chuyển động theo với vận tốc V. Như vậy có lực Lorenx tác dụng lên electron, kéo electron chuyển động từ đầu này đến đầu kia của dây dẫn.Kết quả trong mạch có dòng điện. 
Chiều của dòng điện cảm ứng trong thanh :(Được xác định theo quy tắc bàn tay phải) Đặt bàn tay phải hứng các đường cảm ứng từ, ngón cái choãi ra 90 0 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây,khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó. 
3. Suất điện động cảm ứng trong thanh : 
= 
 t 
f 
-D 
= 
 t 
-B.D S 	 
 t 
-B.D a.l 	 
 = 
Bvl 
:Góc tạo bởi giữa B và V 
* . Suất điện động cảm ứng trong trường hợp vectơ vận tốc không vuông góc với vectơ cảm ứng 
 = 
Bvl.sin 
=