Bài giảng Tĩnh điện học - Chương 11: Hiện tượng cảm ứng từ - Đại học Quốc gia TP.HCM

Nội dung text: Bài giảng Tĩnh điện học - Chương 11: Hiện tượng cảm ứng từ - Đại học Quốc gia TP.HCM

1. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa HIHIHIỆỆỆNNN TTTƯƯƯỢỢỢNGNGNG CCCẢẢẢMMM ỨỨỨNGNGNG ĐĐĐIIIỆỆỆNNN TTTỪỪỪ 1 MICHAEL FARADAY (1791 –1867)
2. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Nội dung v Hiện tượng cảm ứng điện từ Ø Hiện tượng cảm ứng điện từ. Ø Định luật Lenx. Ø Suất điện động cảm ứng. Ø Định luật Faraday. v Ứng dụng: Ø Một số ứng dụng trong các mạch khác nhau 2
3. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa I. Hiện tượng cảm ứng điện từ: 1. Các Thí nghiệm n Lập TN như hình vẽ: 0 • Kim điện kế chỉ số 0. • Trong mạch không có dòng điện. S N n Đưa nhanh nam châm lại gần hoặc ra xa vòng dây: • Kim điện kế lệch. • Trong mạch xuất hiện dòng điện. 3
4. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa n Lập TN như hình vẽ: • Kim điện kế 0 • Kim điện kế chỉ số 0. • Trong mạch không có dòng điện. B n Thay đổi diện tích vòng dây dẫn: • Kim điện kế lệch. • Trong mạch xuất hiện dòng điện. 4
5. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa n HiHiệệnn ttưượợngng xxảảyy rara ttrongrong 22 ththíí nghinghiệệmm ttrrênên ggọọii llàà hihiệệnn ttưượợngng ccảảmm ứứngng đđiiệệnn ttừừ n DDòngòng đđiiệệnn xuxuấấtt hihiệệnn ttrongrong vòvòngng ddâyây ddẫẫnn ggọọii llàà dòngdòng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng 5
6. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa CCáácc ththíí nghinghiệệmm ttrrênên ccóó cchhuungng đđặặcc đđiiểểmm:: •• CCóó ssựự bibiếếnn tthhiiênên ccủủaa ttừừ tthônghông FF ququaa didiệệnn ttííchch gigiớớii hhạạnn bbởởii vòvòngng ddâyây ddẫẫnn •• DDòngòng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng chchỉỉ xuxuấấtt hihiệệnn ttrongrong ththờờii ggiianan ccóó ssựự bibiếếnn tthhiiênên ccủủaa ttừừ tthônghông FF ququaa didiệệnn ttííchch gigiớớii hhạạnn bbởởii vòngvòng ddâyây ddẫẫnn 6
7. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa ĐĐịịnhnh luluậậtt ccảảmm ứứngng đđiiệệnn ttừừ:: KKKhihihicccóóósssựựựbibibiếếếnnnttthhhiiiênênêncccủủủaaatttừừừttthhhôôôngngng quququaaa dididiệệệnnntttíííchchchgigigiớớớiiihhhạạạnnnbbbởởởiiimmmộộộtttmmmạạạchchch đđđiiiệệệnnnkkkííínnnthththìììtttrrrooongngngmmmạạạchchchxuxuxuấấấttthihihiệệệnnn dòngdòngdòngđđđiiiệệệnnncccảảảmmmứứứngngng 7
8. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa TTừừ tthônghông ququaa mmạạcchh ttạạoo rraa dòngdòng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng n CCáácc ccáácchh bibiếếnn tthhiiêênn ttừừ tthônghông •• TThhaayy đđổổii BB •• TThhaayy đđổổii ggóócc gigiữữaa BB vvàà PhPháápp ttuyuyếếnn vvòngòng ddâyây •• TThhaayy đđổổii didiệệnn ttíícchh SS ccủủaa vòngvòng ddâyây 8
9. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa CChihiềềuu ccủủaa ddòòngng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng:: KhKhảảoo ssáátt chchii titiếếtt ththíí nngghihiệệmm:: 0 0 S N S N Bc Bc Từ trường của dòng điện Từ trường của dòng điện cảm ứng chống lại sự tăng cảm ứng chống lại sự giảm của từ thông gởi qua S. của từ thông gởi qua S. 9
10. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa CChihiềềuu ccủủaa ddòòngng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng:: ĐĐịịnhnh luluậậtt LLeenznz DDòngòng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng ttrroongng mmạạchch đđiiệệnn kkíínn phphảảii ccóó cchihiềềuu ssaoao cchoho ttừừ trtrưườờngng mmàà nnóó ssiinhnh rara chchốốngng llạạii ssựự bibiếếnn tthhiêniên ccủủaa ttừừ tthônghông ququaa mmạạcchh ssiinhnh rraa nnóó 10
11. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa HIHIỆỆNN TTƯƯỢỢNNGG CCẢẢMM ỨỨNNGG ĐĐIIỆỆNN TTỪỪ n Hiện tượng điện từ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. n Hiện tượng cảm ứng điện từ chứng tỏ: nhờ từ trường ta có thể tạo ra dòng điện. n Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. (Định luật cảm ứng điện từ) n Dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch. (Định luật Lenz) biến thiên của từ thông qua mạch. (Định luật Lenz) 11
12. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa SuSuấấtt đđiiệệnn đđộộnngg ccảảmm ứứngng n MMaaxxwwellell ssaauu khkhii pphhâânn ttíícchh ccáácc ththíí nghinghiệệmm ccủủaa FaFarraaddaayy vvàà chchúú ýý đđếếnn cchihiềềuu dòngdòng đđiiệệnn ccảảmm ứứngng ttrrongong đđịịnhnh luluậậtt LLeennz,z, đđãã trtrììnhnh bbààyy ccáácc kkếếtt ququảả đđóó ddưướớii ddạạngng totoáánn hhọọcc dφ ε =- dt ee:: Suất điện động cảm ứng xuật hiện trong mạch kín dφ Tốc độ biến thiên từ thông qua mạch dt 12
13. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa ĐĐịịnhnh luluậậtt FFaarraaddayay dφ ε =- dt ThThếế đđiiệệnn đđộộngng ccảảmm ứứngng ttrrongong mmạạcchh kkíínn bbằằngng vvềề trtrịị ssốố nhnhưưngng trtrááii ddấấuu vvớớii ttốốcc đđộộ bibiếếnn tthhiêiênn ttừừ tthônghông qquuaa didiệệnn ttíícchh mmạạchch NNếếuu mmạạcchh ccóó NN vvòòngng kkíínn ththìì khkhii đđóó:: dφ ε =-N dt 13
14. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa ỨỨngng ddụụngng n Tìm chiều dòng điện cảm ứng trong các mạch sau: 14
15. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa ỨỨnngg ddụụnngg((tt)tt) n Chuyển động của pin trong từ trường đều 15
16. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa XXéétt mmộộtt tthhaanhnh cchhuyuyểểnn đđộộngng ttroronngg ttừừ trtrưườờngng đđềềuu Trên thanh sẽ cóxuất điện động cảm ứng 16
17. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa XXéétt tthhaannhh cchhuyuyểểnn đđộộngng đđềềuu ttronrongg ttừừ trtrưườờngng ttạạoo ththàànhnh mmạạcchh kkíínn 17
18. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Từ Thông qua mạch kín : Áp dụng định luật Faraday: 18
19. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Lực từ tác dụng lên thanh Thanh chuyển động đều 19
20. Tóm tắt v Hiện tượng cảm ứng điện từ: hiện tượng xuất hiện dòng điện trong mạch kín khi từ thông qua mạch biến thiên. v Định luật Lenx: Chiều dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ thông do nó sinh ra chóng lại sự biến thiên từ thông sinh ra nó. v Suất điện động cảm ứng: Khi có sự biến thiên của từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng dφ ε =-N 20 v Định luật Faraday dt