Bài giảng Tĩnh điện học - Chương 12: Hiện tượng tự cảm ứng - Đại học Quốc gia TP.HCM

Nội dung text: Bài giảng Tĩnh điện học - Chương 12: Hiện tượng tự cảm ứng - Đại học Quốc gia TP.HCM

1. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm Nội dung v Ø Định nghĩa hiện tượng tự cảm Ø Hệ số tự cảm. Ø Suất điện động tự cảm Ø Hệ số hỗ cảm ØNăng lượng từ trường 1
2. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm ØHiện tượng tự cảm làhiện tượng cảm ứng diện từ màtừ trường biến thiên do chính mạch đó sinh ra ØXét một đoạn cuộn dây có dòng điện I đi qua, ống dây sinh ra từ trường B xung quanh nó. ØTừ trường B này tỉ lệ thuận với I , do đótừ thông xuyên qua ống dây này cũng tỉ lệ với I L : làhệsốtựcảm của ống dấy chỉ phụ thuộc vào dạng hình học 2
3. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm ØTính giátrị L tổng quát : không thể ØXét trường hợp lý tưởng cuộn dây có N vòng dây. Khi đótừthông qua N vòng dây : A: diện tích của mặt cắt vòng dây 3
4. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm Ø Khi đó độ tự cảm của Ống dây được biểu diễn: Với hệ số 4
5. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm ØKhi cường độ dòng điện qua cuộn dây thay đổi làm cho từ thông biến thiên : ØĐịnh luật Farady cho ta: ØNhư vậy, xuật điện động tự cảm tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch 5
6. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng hỗ cảm ØXét hai mạch điện có dòng điện trong mạch đặt gần nhau. Ø Nếu ta làm biến thiên cường độ dòng điện của một trong hai mạch thìtrong hai mạch sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hiện tượng này gọi làhiện tượng hỗ cảm. 6
7. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng hỗ cảm Từ thông đi qua mạch thứ nhật vàthứ hai được tính bởi công thức Ở đây M2,1=M1,2: làhệ sốhỗcảm của mạch hai mạch đối với nhau 7
8. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Hiện tượng tự cảm Suất điện động cảm ứng trên hai mạch này được tính như sau: dφ ε =- m1 1 dt dφ ε =- m2 2 dt 8
9. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Năng lượng từ trường Xét một mạch điện như sau: Ở thời điểm t=0, khoáK mở do đótrong mạch không có dòng điện. Khi đóng khoáK thìtrong mạch xuất hiện i và tăng nhanh, khi đóta có: (Theo Định luật Kirchoff) 9
10. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Năng lượng từ trường Nhân I vào hai vế ta có: gọi Um : là năng lượng của cuộn dây, ta có: Lấy tích phân từ t=0 đến vô cùng ta có: 10
11. Trường Đai học Quốc Gia TpHCM Đại học Bách Khoa Năng lượng từ trường Như vậy năng lượng từ trường được tích trữ trong cuộn dây sẽ là Năng lượng từ trường trong cuộn dây cón vòng 11