Giáo án Vật lý 11 bài 23: Từ thông - Cảm ứng điện từ

Dòng điện sinh ra từ trường. Vậy từ trường có sinh ra dòng điện không? Và trong điều kiện nào từ trường sinh ra dòng điện? Từ thông. Cảm ứng điện từ I. Từ thông II. Hiện tượng cảm ứng điện từ 1. Định nghĩa 2. Ý nghĩa 3. Đơn vị 1. Thí nghiệm 2. Kết luận 0 S N Điện kế G (C) Khi đưa nam châm lại gần vòng dây dẫn kín (C) Số đường sức từ tăng 0 S N Điện kế G (C) Khi đưa nam châm ra xa vòng dây dẫn kín (C) Số đường sức từ giảm S B n (C) 𝜶 I. Từ thông 1. Định nghĩa Từ thông qua một diện tích S đặt trong một từ trường đều B được tính theo công thức: Trong đó: - Φ là từ thông - B là cảm ứng từ (T) - S là diện tích của mặt giới hạn(𝑚2) - 𝛼 là góc hợp bởi B và pháp tuyến n 𝚽 = 𝐁𝐒𝐜𝐨𝐬𝛂  Xét các trường hợp khác nhau của góc α: (C) (C) S S 𝛂 𝛂 0 ˂ α ˂ 90˚(α là góc nhọn) ⇒ 𝚽 > 0 90˚ ˂ α ˂ 180˚(α là góc tù) ⇒ 𝚽 ˂ 0 Nhận xét: Từ thông là một đại lượng đại số. n n n α = 0 α = 180˚ α = 90˚ ⇒ 𝚽𝒎𝒂𝒙 = BS ⇒ 𝚽 = ─ BS ⇒ 𝚽 = 0  Trường hợp đặc biệt: S S S (C) (C) (C) 2. Ý nghĩa từ thông Chọn S = 1𝑚2, α = 0, thì Φ = B  Vậy người ta dùng khái niệm từ thông để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một khung dây dẫn nào đó. 3. Đơn vị * Khi α = 0, S = 1𝑚2, B = 1T, thì Φ = 1 Wb 1Wb = 1T.1𝒎𝟐 = 1T.𝒎𝟐 * Đơn vị của từ thông trong hệ SI là Vêbe (Wb) Có mối tương quan gì giữa từ thông qua diện tích S và số đường cảm ứng từ qua diện tích S đó? Từ thông qua diện tích S càng lớn thì số đường sức từ qua diện tích đó càng nhiều và ngược lại. Vậy làm thế nào để thay đổi từ thông? ⇒Ta có thể thay đổi một trong các yếu tố đó là cảm ứng từ B, diện tích S, góc α. II. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. Thí nghiệm mA kế Vòng dây Nam châm Quan sát thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 và cho biết hiện tượng gì xảy ra đối với mA kế? 0 mA 0:6 mA a. Thí nghiệm 1 Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần vòng dây dẫn (+) 0 mA 0:6 mA b. Thí nghiệm 2 Cho nam châm SN dịch chuyển ra xa vòng dây dẫn Hãy nhận xét số đường sức từ xuyên qua vòng dây khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa vòng dây? Khi nam châm lại gần vòng dây số đường sức từ tăng lên và ngược lại khi nam châm ra xa vòng dây số đường sức từ giảm. 0 mA 0:6 mA c. Thí nghiệm 3 Đưa vòng dây lại gần hoặc ra xa nam châm 0 mA 0:6 mA d. Thí nghiệm 4 0 G ( )C  i Thay nam châm SN bằng nam châm điện G   2 1 Thí nghiệm Fa-ra-đây: 2 1 G   a) b) Các thí nghiệm trên có chung đặc điểm gì? Dòng điện trong mạch xuất hiện khi nào? 2. Kết luận  Tất cả các thí nghiệm trên có chung đặc điểm đó là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên.  Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.  Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua mạch kín biến thiên gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.  Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.  CỦNG CỐ KIẾN THỨC - Từ thông qua một diện tích S đặt trong từ trường đều B: 𝜱 = BScosα (Wb) - Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua mạch kín biến thiên. BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Chọn đáp án đúng nhất Có từ thông qua vòng dây kín thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện. Từ thông qua vòng dây kín tăng lên thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện. Từ thông qua vòng dây kín giảm thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện. Khi có sự biến thiên từ thông qua vòng dây kín thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện. A B C D Câu 2: Dòng điện xuất hiện trong vòng dây dẫn kín khi ta thay đổi các yếu tố nào sau đây? Từ trường B tác dụng lên vòng dây Tiết diện S của vòng dây Góc α hợp bởi pháp tuyến của vòng dây với từ trường B Tất cả những yếu tố trên Câu 3: Dòng điện xuất hiện khi có sự biến thiên từ thông qua mạch kín gọi là dòng điện cảm ứng .. A B C D  DẶN DÒ • Ôn lại bài, giải một số bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. • Xem trước nội dung bài mới ( phần tiếp theo của bài từ thông cảm ứng điện từ ). Have a good day https://www.youtube.com/watch?v=hkci8f_irv8