Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng vật lý đại cương: Hiện tượng cảm ứng điện từ
Bi giảng Vật lý đại cơngTác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc UấnViện Vật lý kỹ thuậtTrờng ĐH Bách khoa H nội Chơng 5Hiện tợngcảmứngđiệntừ 1831 Faraday: Từ thông qua mạch thay đổi-> xuất hiện dòng cảm ứng trong mạch1. Các định luật về hiện tợng cảm ứng điệntừ 1.1.Thí nghiệm Faraday:BNICICĐa nam châm lại gần hơn hoặc xa hơnđều xuất hiện dòngcảm ứng. Chiều của dòng 2 lần ngợc nhau. Nam châm dừng lại dòng cảm ứng =0.BBBN 1.2 Định luật LenxDòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từtrờng do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nóQuán tính của mạch điện1.3 Định luật cơ bản của hiện tợng cảmứng điện từ: dt -> dm->ICnrCông của từ lực tácdụng lên dòng cảm ứng:dA=ICdml Công cảnm Công để dịch chuyển vòng dây:dA=-dA=-ICdmNăng lợng của dòng cảm ứng: dW=CIC.dt-> CIC.dt = -ICdmdtdmC=SĐĐcảmứngluônbằngvềgíatrịnhngngợc dấu với tốc độ biến thiên của từthông gửi qua mạchDấu - l mặt toán học của ĐL Lenxm->0 trongt-> m= C tm= 1V.1s=1Wb (vêbe) Vêbe l từ thông gây ra trong vòng dây dẫnbao quanh nó một SĐĐCƯ 1V khi từthông đó giảm đều ->0 trong 1 giây1.3. Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiềuBNnrBrt +=góc giữaB&nrr) += tcos(NBSm) +== tsin(NBSdtdmC= NBSmax) tsin(maxC+=N l số vòng của khung dây 1.4. Dòng Fucô Dòng xoáy do từ thông của điện trờngxoay chiều Tác hại: nóng máy, tiêu tốn năng lợngIF=C/R ->Tăng R (lá mỏng)->giảm I~~Lợi: Nấu KL, Hãm điện kế, lò vi sóng 2. Hiện tợngtựcảm2.1. Thí nghiệm12VNRK12VNLKN chỉphátsángởU70VMạch I: Đèn Đ sáng, tối bìnhthờng khi bật, tắt KMạch II: Đóng K đèn Đ sángtừ từ, ngắt K -> N vụt sángMạch IMạch IIGiải thích: Bật K, I. => m qua L ,=> dòng tự cảm trong mạch chống lại việc I=> cuộn L tích năng lợng từ .ĐĐ Ngắt K, I, => m qua L => Suất điện động tự cảm tc> 70 V xuất hiệntrongcuộndâylm đèn N vụt sáng.=> dòng tự cảm trong mạch chống lại việc I=> cuộn L giải phóng năng lợng từ . 2.2. Suất điện động tự cảmTừ thôngmdo chính cuộn L gây ra gửiqua cuộn dây của LdtdmtC=m=LIm~ IL hệ số tự cảmdtdILtC=Trong mạch điện đứng yên & không thayđổi hình dạng SĐĐ tự cảm tỷ lệ nhng tráidấu với tốc độ biến thiên dòng điện trongmạch [...].. .2. Hiện tợngtựcảm 2. 1. Thí nghiệm 12V N R K 12V N L K N chỉphátsángở U70V Mạch I: Đèn Đ sáng, tối bình thờng khi bật, tắt K Mạch II: Đóng K đèn Đ sáng từ từ, ngắt K -> N vụt sáng Mạch I Mạch II Gi¶i thÝch: BËt K, I↑. => Φ m qua L ↑, => dòng tự cảm trong mạch chống lại việc I => cuộn L tích năng lợng từ . Đ Đ Bi giảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn Viện Vật lý kỹ... châm lại gần hơn hoặc xa hơn đều xuất hiện dòng cảm ứng. ã Chiều của dòng 2 lần ngợc nhau. ã Nam châm dừng lại dòn g cảm ứng =0. B B B N Hệ số tự cảm của một ống dây: n, ,S I n InB 000 l == SI n BnS 2 0m l == S n I L 2 0 m l = = 1H=10 3 mH=10 6 H 3. Hiệu ứng bề mặt: Dòng cao tần chỉ chạy trên bề mặt của dây dẫn S n l l 1 .2 Định luật Lenx Dòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho tõ tr−êng do nã... Định luật cơ bản của hiện tợng cảm ứng điện từ: dt -> d m -> I C n r Công của từ lực tác dụng lên dòng cảm ứng: dA=I C d m l Công cản m 12V 4. Năng lợng từ trờng L K I tt I Đóng K nạp W m Ngắt K giải phóng W m Ri tc =+ Ri dt di L = dtRiidt dt di Lidt 2 += dW=dW m +dW nhịêt LididW m = i tc Vêbe l từ thông gây ra trong vòng dây dẫn bao quanh nó một SĐĐCƯ 1V khi từ thông đó giảm đều ->0 trong . =dtRiidtdtdiLidt2+=dW=dWm+dWnhịêtLididWm=itc 2I0mLI21LidiW ==Mậtđộnănglợng từ trờng: Xét nănglợng của ống dâyVLI21VW2mm==InB0l =20 02mH21BH21B21=====VVmmBHdV21dVWSI)Sn (21 220 ll =22 20In21l= . Bi giảng Vật lý đại cơngTác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc UấnViện Vật lý kỹ thuậtTrờng ĐH Bách khoa H nội Chơng 5Hiện