Bài 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Chia sẻ bài viết này

Bài 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

I. Định nghĩa từ thông

Từ thông qua một diện tích phẳng S đặt trong từ trường đều:

$\Phi =BScos\alpha$

$\Phi$ : từ thông, đơn vị là Wb (vêbe)
B: cảm ứng từ (T)
S: diện tích (m²)
$\alpha$ là góc giữa pháp tuyến $\vec{n}$ và $\vec{B}$ .

Chú ý: từ thông có giá trị đại số (có thể âm, dương hoặc bằng 0)

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Thí nghiệm

a) Thí nghiệm 1

Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện.

b) Thí nghiệm 2

Cho nam châm dịch chuyển ra xa mạch kín (C) ta thấy trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1.

c) Thí nghiệm 3

Giữ cho nam châm đứng yên và dịch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết quả tương tự.

d) Thí nghiệm 4

Thay nam châm vĩnh cửu bằng nam châm điện. Khi thay đổi cường độ dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) cũng xuất hiện dòng điện.

Kết luận

a) Khi một trong các đại lượng B, S hoặc a thay đổi thì từ thông $\Phi$ biến thiên.

b) + 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 mạch kín 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.

III. Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng

a) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

b) Trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động:

Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.

IV. Dòng điện Fu-cô

Thí nghiệm 1

Một bánh xe kim loại có dạng một đĩa tròn quay xung quanh trục O của nó trước một nam châm điện.

Thí nghiệm 2

Một khối kim loại hình lập phương được đặt giữa hai cực của một nam châm điện. Nếu có dòng điện đi vào nam châm điện, khi thả ra khối kim loại quay chậm và bị hãm dừng lại.

Giải thích

Theo định luật Len-xơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dơi, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên bánh xe và trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ.

Tính chất và công dụng của dòng Fu-cô

– Mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của những lực hãm điện từ. Tính chất này được ứng dụng trong các bộ phanh điện từ của những ôtô hạng nặng.

– Dòng điện Fu-cô gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ trong khối kim loại đặt trong từ trường biến thiên. Tính chất này được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại.

– Trong nhiều trường hợp dòng điện Fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng vô ích. Để giảm tác dụng của dòng Fu-cô, người ta có thể tăng điện trở của khối kim loại.

– Dòng Fu-cô cũng được ứng dụng trong một số lò tôi kim loại.

Bài 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Chia sẻ bài viết này