Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chương 6: Cảm ứng điện từ - Đỗ Quốc Huy

CẬP NHẬT NGÀY 4/4/2009 
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 
Th.S Đỗ Quốc Huy 
doquochuy.hui.edu.vn 
BÀI GIẢNG VLĐC 2 
Chương 6: 
MỤC TIÊU 
Sau khi học xong chương này , SV phải : 
	 Nêu được định luật Lenz, định luật Faraday. 
	Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm. 
	Tính được năng lượng từ trường. 
NỘI DUNG 
I – Thí nghiệm của Faraday về c/ứ điện – từ 
II – Các định luật về cảm ứng điện từ 
III – Hiện tượng tự cảm 
IV – Hiện tượng hỗ cảm 
V – Năng lượng từ trường 
I – T/N CỦA FARADAY VỀ C/Ứ ĐIỆN - TỪ: 
Hiện tượng xuất hiện dđ trong mạch kín khi từ thông qua nó biến thiên được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. 
Dđ điện đó được gọi là dđ c/ứ. 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
1 – Định luật Lenz (về chiều của dđc/ứ): 
Dđ cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch. 
I C 
I C 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Ví dụ xác định chiều của dđc/ứ: 
Nxét: 
Nếu  m giảm thì 
Nếu  m tăng thì 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Ví dụ xác định chiều của dđc/ứ: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
2 – Định luật Faraday (về suất điện động c/ứ): 
Suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch: 
Từ trường đều 
Có mấy cách làm cho từ thông thay đổi? 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Khung dây chuyển động trong từ trường tĩnh: 
Khung dây quay đều trong từ trường đều: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Máy phát điện một chiều: 
Khung dây chuyển động trong từ trường tĩnh: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Thanh kim loại tịnh tiến trong từ trường đều: 
Khung dây chuyển động trong từ trường tĩnh: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Thanh kim loại quay trong từ trường đều: 
Khung dây chuyển động trong từ trường tĩnh: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Đĩa kim loại quay trong từ trường đều: 
+ 
- 
U 
Khung dây chuyển động trong từ trường tĩnh: 
II – CÁC ĐL VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN - TỪ: 
Khung dây đứng yên trong từ trường biến thiên: 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
1 – Khái niệm: 
Là hiện tượng phát sinh suất điện động cảm ứng trong mạch do chính sự biến thiên của dòng điện trong mạch đó gây ra. 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
2 – Suất điện động tự cảm: 
Từ thông qua mạch: 
L: hệ số tự cảm hay độ tự cảm của mạch (H: henry) 
Suất đđ tự cảm: 
L = const 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
3 – Hệ số tự cảm của ống dây soneloid: 
Hệ số tự cảm của ống dây soneloid: 
n: mật độ vòng dây 
V: thể tích không gian trong ống dây 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
4 – Dòng điện Foucault: 
Khối KL đặt trong từ trường biến thiên thì trong lòng nó xuất hiện dòng điện Foucault . 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
Ứng dụng của dòng điện Foucault: 
Luyện kim. 
Hãm dao động. 
Phanh tàu hỏa. 
III – HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM: 
5 – Hiệu ứng bề mặt (h/ứ da): 
I tăng 
t 
j 
0 
T/4 
j khi không có hiệu ứng bề mặt 
j trong lõi 
j mặt ngoài 
I 
(C) 
S 
I tc 
I 
(C) 
S 
I tc 
I giảm 
Khi tải dòng cao tần chỉ cần dùng dây rỗng. 
Dùng dòng cao tần để tôi, luyện bề mặt KL 
IV – HIỆN TƯỢNG HỖ CẢM: 
Nếu một trong hai dòng điện thay đổi thì từ thông gởi qua cả hai mạch đều thay đổi, kết quả là trong cả hai mạch đều xuất hiện các dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng hỗ cảm . 
Suất điện động hỗ cảm 
M: hệ số hỗ cảm 
V – NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG: 
Trong ống dây soneloid (từ trường đều): 
Từ trường không đều: 
Mà: 
Vậy: 
trong đó: 
là mật độ năng lượng từ trường.