SGK Vật Lí 9 - Bài 32 Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
BÀI 32 ĐIÊU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG Trong bài trước, ta đã biết có thể dùng nam châm để tạo ra dòng điện cảm ứng ỏ cuộn dây dần kín trong những điều kiện khác nhau: khi thì dùng nam châm vỉnh cửu, lúc thì dùng nam châm diện, khi thì dề nam châm đứng yên, lúc thì cho nam châm chuyền động. Sự xuất hiện dòng diện càm ứng không phụ thuộc vào loại nam châm hoặc trạng thái chuyền động của nó. Vậy điểu kiện chung nào là diều kiện xuẩt hiện dòng diện cảm ứng ? - Sự BIẾN ĐỒI SỐ ĐƯỜNG sức TƯ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CÙA CUỘN DÂY ■ Ta đã biết, xung quanh nam châm có một từ trường (dù là nam châm vinh cưu hay nam châm điện). Các nhà bác học cho ràng chính từ trường gãy ra dòng điện cam ứng trong cuộn dây dần kín. Ta không quan sát được từ trường bàng mát, nhưng ta đã biết từ trường được biểu diẻn bàng đường sức tứ. Vậy hãy xét xem trong các thí nghiệm trên, số đường sức từ xuyên qua tiết diện s cùa cuộn dày có biến đối không. Quan sát Trên hình 32.1 vẽ một cuộn dây dần kín đặt vuông góc với mặt một tấm gỏ nàm ngang, trên mặt tấm gỗ đặt một tờ giấy tráng vẽ các đường sức từ cùa một nam châm. HI Hãy quan sát xem các đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dây biến thiên như thê' nào (tăng hay giãm) trong các trướng họp sau đây : + Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phưong vuông góc với tiết diện s của cuộn dây. + Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây. + Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện s của cuộn dây. + Đế nam châm nàm yên, cho cuộn dây dản chuyến động lại gần nam châm. Hình 32.1 Nhận xét 1 Khi đưa một cực của nam châm lại gân hay ra xa đâu một cuộn dây dản thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dây dản tăng hoặc giảm (biến thiên). II - ĐIÊU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG Trong các thí nghiệm ở bài 31, ta đã biết những trường hợp xuất hiện dòng điện cam ứng trong cuộn dây dẩn kín. H2 Đối chiếu kết quả của thí nghiệm trên với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dày,, hãy chọn từ thích hợp cho các ô trống cúa bảng 1. Bàng 1 Làm thí nghiệm Có dòng điện cám ứng hay không ? Số đường sức từ xuyên qua s có biến đối hay không ? Đưa nam châm lại gân cuộn dây Đế nam châm nằm yên Đưa nam châm ra xa cuộn dây Hư Từ bàng 1 suy ra trong điéu kiện nào thì xuất hiện dòng điện cám ứng trong cuộn dây dần kín. Nhận xét 2 Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẩn kín đặt trong từ trường cùa một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dày biên thiên. Bu Vận dụng nhận xét trên đế giái thích vì sao trong thí nghiệm ở hình 31.3, khi đóng hay ngất mạch của nam châm điện thi trong cuộn dãy dẫn kin xuất hiện dòng điện cảm ứng. Kết luận Trong mọi trường họp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dày dản kin biến thiên thì trong cuộn dây dàn xuất hiện dòng điện cảm ứng. HI - VẬN DỤNG Hđ Hãy vận dụng kết luận vừa thu được để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng. S3 Hẳy giâi thích vì sao khi cho nam châm quay như ở hình 31.4 thì trong cuộn dây dần kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng. ứ Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đuờng sức tù xuyên qua tiết diện s của cuộn day đó biến thiên. CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT : Trong vật lí học người ta định nghĩa từ thông là đại lượng tỉ lệ với số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của một cuộn dây theo một mật độ đã chọn truớc. Có nhiéu cách để làm biến đổi tù thông qua tiết diện s của một cuộn dày kín, ví dụ nhu: + Làm cho tù trường ở chỗ đặt cuộn dây dẫn mạnh lên hay yếu đi. +-Cho cuộn dây quay trong tù trường của nam châm hoặc ngược lại. + Làm thay đổi tiết diện s của cuộn dây. Dùng khái niệm từ thông, có thể phát biểu kết luận của bài học như sau : Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có sụ biến thiên từ thông qua tiết diện s cùa cuộn dây dẫn kín.