Tham khảo tài liệu 'hiện tượng cảm ứng điện từ.suất điện động cảm ứng', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Hiện tượng cảm ứng điện từ.Suất điện động cảm ứng
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
I.Khaùi nieäm töø thoâng
1.Ñònh nghóa töø thoâng :
Töø thoâng qua dieän tích S ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc
vôùi n , B
BS cos
Quy öôùc : Choïn chieàu cuûa n sao cho α laø goùc nhoïn
2. YÙ nghóa cuûa töø thoâng
Duøng khaùi nieäm töø thoâng ñeå dieãn taû soá ñöôøng söùc töø xuyeân qua moät dieän tích naøo ñoù.
3. Ñôn vò töø thoâng : Trong heä SI ñôn vò cuûa töø thoâng laø veâbe ,kí hieäu laø Wb. 1Wb = 1T.m2.
II.Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø
1.Doøng ñieän caûm öùng:
Doøng ñieän xuaát hieän khi coù söï bieán ñoåi töø thoâng
qua maïch kín goïi laø doøng ñieän caûm öùng.
2.Suaát ñieän ñoäng caûm öùng
Khi coù söï bieán ñoåi töø thoâng qua maët giôùi haïn bôûi moät
maïch kín thì trong maïch xuaát hieän suaát ñieän ñoäng caûm öùng .
III..Ñònh luaät Len-xô.
Doøng ñieän caûm öùng coù chieàu sao cho töø tröôøng do noù
sinh ra coù taùc duïng choáng laïi nguyeân nhaân sinh ra noù.
IV.Ñònh luaät Fa-ra-ñaây veà caûm öùng ñieän töø
Ñoä lôùn cuûasuaát ñieän ñoäng caûm öùng trong maïch kín tæ leä vôùi toác ñoä bieán thieân cuûa töø thoâng
qua maïch.
ec k Trong heä SI, heä soá tæ leä k = 1
t
Theo ñònh luaät Len-xô thì trong heä SI suaát ñieän ñoäng caûm öùng ñöôïc vieát döôùi daïng : ec
t
Tröôøng hôïp trong maïch ñieän laø moät khung daây coù N voøng daây thì ec N
t
BAØI TAÄP
Baøi 1: Xaõy xaùc ñònh chieàu doøng ñieän trong khung daây
I I taêng
v
Baøi 2. Moät khung daây ñaët trong töø tröôøng ñeàu, B = 5.10-2T. Maët phaúng khung daây hôïp vôùi B moät
goùc 300. khung daây coù dieän tích S = 12cm2. Tính töø thoâng xuyeân qua dieän tích S
Baøi 3. Voøng daây troøn baùn kính r = 10cm, ñieän trôû R = 0,2 . Ñaët trong töø tröôøng, maët phaúng khung
daây taïo vôùi B moät goùc 300. Luùc ñaàu B = 0,02T. Xaùc ñònh suaát ñieän ñoäng caûm öùng vaø doøng ñieän
trong voøng daây neáu trong thôøi gian 0,01s, töø tröôøng
a. giaûm töø B xuoáng khoâng b. taêng töø khoâng leân B
Baøi 4. Moät khung daây daãn phaúng hình vuoâng caïnh a = 10cm coù theå quay quanh truïc thaúng ñöùng
truøng vôùi caïnh cuûa khung daây. Khung daây ñöôïc ñaët trong töø tröôøng ñeàu coù vectô caûm öùng töø B
naèm ngang, coù ñoä lôùn B = 10-2T. Ban ñaàu B vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây, cho khung daây
quay ñeàu quanh truïc quay trong khoaûng thôøi gian 0,1 giaây thì quay ñöôïc 1 goùc 900. Suaát ñieän ñoäng
caûm öùng xuaát hieän trong khung laø bao nhieâu?
SUAÁT ÑIEÄN ÑOÄNG CAÛM ÖÙNG TRONG MOÄT ÑOAÏN DAÂY DAÃN
CHUYEÅN ÑOÄNG
1. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng trong moät ñoaïn daây daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng.
Khi ñoaïn daây daãn chuyeån ñoäng caét caùc ñöôøng söùc töø thì
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
trong ñoaïn daây ñoù xuaát hieän suaát ñieän ñoäng
(ñoùng vai troø nhö nguoàn ñieän). Suaát ñieän ñoäng trong
tröôøng hôïp naøy cuõng goïi laø suaát ñieän ñoäng caûm öùng.
2. Qui taéc baøn tay phaûi
Ñaët baøn tay phaûi höùng caùc ñöôøng söùc töø, ngoùn caùi choaõi ra 900
höôùng theo chieàu chuyeån ñoäng cuûa ñoaïn daây, khi ñoù ñoan daây daãn
ñoùng vai troø nhö moät nguoàn ñieän, chieàu töø coå tay ñeán boán ngoùn tay
chæ chieàu töø cöïc aâm sang cöïc döông cuûa nguoàn ñieän ñoù.
3. Bieåu thöùc suaát ñieän ñoäng caûm öùng trong ñoaïn daây:
Khi ñoaïn daây daãn chuyeån ñoäng caét caùc ñöôøng söùc töø thì ñoä lôùn cuûa suaát
ñieän ñoäng trong ñoaïn daây ñoù laø: = Blv
Neáu v vaø B cuøng vuoâng goùc vôùi ñoaïn daây, ñoàng thôøi v hôïp vôùi B moät
goùc thì ñoä lôùn cuûa suaát ñieän ñoäng suaát hieän trong ñoaïn daây laø: = Blvsin
4. Maùy phaùt ñieän:
Caáu taïo: Moät khung daây coù theå quay giöõa hai cöïc cuûa moät nam chaâm.
Hai ñaàu khung gaén vôùi hai vaønh khuyeân (ñoái vôùi maùy phaùt ñieän xoay chieàu)
hoaëc gaén vôùi hai vaønh baùn khuyeân (ñoái vôùi maùy phaùt ñieän 1 chieàu). Hai choåi
queùt luoân tyø leân vaønh khuyeân (hoaëc vaønh baùn khuyeân)
Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø
Khi khung quay, caùc caïnh cuûa khung caét caùc ñöôøng söùc töø. Trong khung suaát hieän suaát
ñieän ñoäng caûm öùng. Doøng ñieän ñöôïc ñöa ra maïch ngoaøi qua hai choåi queùt. Moãi choåi
queùt laø moät cöïc cuûa nguoàn ñieän
+ Neáu hai choåi queùt tyø leân 2 vaønh khuyeân thì doøng ñieän ñöa ra maïch ngoaøi laø doøng ñieän coù
chieàu thay ñoåi theo thôøi gian. Goïi laø maùy phaùt ñieän xoay chieàu
+ Neáu hai choåi queùt tyø leân 2 vaønh baùn khuyeân thì khi doøng ñieän trong khung ñoåi chieàu, vaønh baùn
khuyeân ñoåi choåi queùt neân doøng ñieän ñöa ra maïch ngoaøi laø doøng ñieän coù chieàu khoâng ñoåi. Goïi
laø maùy phaùt ñieän moät chieàu.
BAØI TAÄP
Baøi 1: Ñoaïn daây daãn daøi l = 1m chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v = 0,5m/s theo phöông hôïp vôùi B moät
goùc 300, B = 0,2T. Tính suaát ñieän ñoäng xuaát hieän trong daây daãn
Baøi 2. Moät maùy bay coù chieàu daøi moãi caùnh 25m bay theo phöông ngang vôùi toác ñoä 720km/h. Bieát
thaønh phaàn thaúng ñöùng cuûa caûm öùng töø cuûa traùi ñaát B = 5.10-5T. Tìm hieäu ñieän theá xuaát hieän ôû
R
hai ñaàu caùnh maùy bay
Baøi 3. Thanh MN khoái löôïng m = 2g tröôït ñeàu khoâng ma saùt vôùi toác ñoä v = 5m/s
.
treân hai thanh thaúng ñöùng caùch nhau l = 50cm ñöôïc ñaët trong töø tröôøng ñeàu naèm B
ngang nhö hình veõ B = 0,2T
Boû qua ñieän trôû tieáp xuùc. Cho g = 10m/s2
N
M
a. Tính suaát ñieän ñoäng caûm öùng trong thanh MN
b. Xaùc ñònh löïc töø vaø doøng ñieän trong thanh MN
c. Tính R B B
Baøi 4. Thanh AB daøi l = 20cm , khoái löôïng m= 10g, B = 0,1T, E = 1,2V, r =0,5
Do löïc töø vaø löïc ma saùt AB tröôït ñeàu vôùi toác ñoä v = 10m/s. Boû qua ñieän trôû daây
vaø nôi tieáp xuùc. Er
a. Tìm doøng ñieän trong maïch vaø heä soá ma saùt tröôït
b. Muoán cho doøng ñieän trong thanh AB chaïy töø B ñeán A, cöôøng ñoä 1,8A thì phaûi keùo A
thanh AB tröôït ñeàu heo chieàu naøo, vaän toác vaø löïc keùo bao nhieâu?
DOØNG ÑIEÄN FU-CO. HIEÄN TÖÔÏNG TÖÏ CAÛM
I. Doøng ñieän FU-CO.
1. Ñònh nghóa:
Doøng ñieän caûm öùng ñöôïc sinh ra trong khoái vaät daãn khi vaät daãn chuyeån ñoäng trong
töø tröôøng (hay ñöôïc ñaët trong töø tröôøng) bieán ñoåi theo thôøi gian laø doøng ñieän FU-CO.
2. Taùc duïng cuûa doøng ñieän FU-CO.
a. Moät vaøi öùng duïng doøng ñieän FU-CO.
- Gaây ra löïc ñeå haõm chuyeån ñoäng trong thieát bi maùy moùc hay duïng cuï.
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
- Duøng trong phanh ñieän töø cuûa xe coù taûi troïng lôùn.
- Nhieàu öùng duïng trong Coâng tô ñieän.
b. Moät vaøi ví duï veà tröôøng hôïp doøng ñieän FU-CO coù haïi.
- Laøm noùng maùy moùc, thieát bò.
- Laøm giaûm coâng suaát cuûa ñoäng cô.
II. Hieän töôïng töï caûm:
1. Ñònh nghóa
Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø trong moät maïch ñieän do
chính söï bieán ñoåi cuûa doøng ñieän trong maïch ñoù gaây ra
2. Suaát ñieän ñoäng töï caûm:
a. Heä soá töï caûm: L = 4π.10-7n2.V
V: Theå tích cuûa oáng daây (m3).
L: Heä soá töï caûm (Henry: H)
i
b. Suaát ñieän ñoäng töï caûm: etc L
t
BAØI TAÄP
1. Moät oáng daây ñieän hình truï coù chieàu daøi 62,8cm goàm 1000voøng, moãi voøng coù dieän tích
50cm2ñaët trong khoâng khí. Khi doøng ñieän qua oáng daây taêng 10A trong khoaûng thôøi gian 0,01s thì suaát
ñieän ñoäng töï caûm trong oáng daây coù ñoä lôùn laø:
A. 1000V B. 1V C. 10V D. 100V
2. Doøng ñieâïn trong cuoän caûm giaûm töø 16A ñeán 0 trong khoaûng thôøi gian 0,01s; suaát ñieän töï caûm
trong oáng daây coù giaù trò trung bình 64V, ñoä töï caûm cuûa oáng daây coù giaù trò :
A. 4,0H B. 0,032H C. 0,25H D. 0,04H
3. Moät thanh kim loaïi AB daøi 10cm ñaët naèm ngang coù truïc quay thaúng ñöùng qua A, ñöôïc ñaët trong
töø tröôøng ñeàu B coù phöông thaúng ñöùng , coù ñoä lôùn B = 10-2T. Trong khoaûng thôøi gian 0,1giaây quay
ñöôïc 1 voøng thì suaát ñieän ñoâïng caûm öùng xuaát hieän treân thanh AB laø:
A. 3,14.10-3V C. 1,57.10-3V D. 15,7.10-3V
B. 0
4. Choïn caâu Sai
Suaát ñieän ñoäng töï caûm coù giaù trò lôùn khi:
A. doøng ñieän coù giaù trò lôùn B. doøng ñieän taêng nhanh
C. doøng ñieän giaûm nhanh D. doøng ñieän bieán thieân nhanh
5. Ñôn vò cuûa ñoä töï caûm laø henry, vôùi 1H baèng:
B. 1J/A2 C. 1V.A
A. 1J.A2 D. 1V/A
6. Moät oáng daây ñieän hình truï coù chieàu daøi 62,8cm goàm 1000voøng, moãi voøng coù dieän tích
50cm2ñaët trong khoâng khí. Khi cho doøng ñieän cöôøng ñoä baèng 4A chaïy qua daây thì töø thoâng qua oáng
daây laø:
A. 0,04Wb B. 4Wb C. 0,004Wb D. 0,4Wb
7. Bieåu thöùc naêng löôïng töø tröôøng trong oáng daây laø:
12 12 1
7
A. W = 410 nI LI LI LI
B. W = C. W = D. W =
2 2 2
8. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän trong moät ñoaïn daây daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng
A. vaän toác chuyeån ñoäng cuûa ñoaïn daây daãn B. tieát dieän cuûa
khoâng phuï thuoäc vaøo:
ñoaïn daây daãn
C. ñoä daøi cuûa ñoaïn daây daãn D. höôùng cuûa töø tröôøng
OÂN TAÄP
1 .Moät thanh daãn ñieän MN daøi 50cm chuyeån ñoäng trong töø tröôøng ñeàu vôùi vaän toác vuoâng goùc vôùi
MN.Caûm öùng töø B = 0,8T. B hôïp vôùi v moät goùc 300. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän ôû thanh
MN khi v = 2m/s laø
A.0,6V B.0,4V C.0,5V D.0,8V
2.Choïn phaùt bieåu sai:
A.Moät taám kim loaïi dao ñoäng giöõa hai cöïc moät nam chaâm thì trong taám kim loaïi xuaát hieän doøng
ñieän Phucoâ.
B.Hieän töôïng xuaât hieän doøng ñieän Phu coâ thöïc chaát laø hieän töôïng caûm öùng ñieän töø
C.Moät taám kim loaïi noái vôùi hai cöïc moät nguoàn ñieän thì trong taám kim loaïi xuaát hieän doøng ñieän
Phucoâ
D.Doøng ñieän Phu coâ trong loõi saét cuûa maùy bieán theá laø doøng ñieän coù haïi
- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
3.Moät khung daây deït coù 120voøng vaø baùn kính voøng daây laø 10cm.Cuoän daây ñöôïc ñaët trong töø
tröôøng ñeàu, maët khung daây vuoâng goùc vôùi B .Luùc ñaàu B =0,3T.Suaát ñieän ñoäng trong khung khi
caûm öùng töø giaûm ñeàu töø 0,3T ñeán 0 trong thôøi gian 0,1s coù giaù trò laø A.9,8V
B.5,56V C.16,2V D.11,3V
4. Choïn caâu ñuùng.
A) Suaát ñieän ñoäng xuaát hieän ôû moät ñoaïn daây trong töø tröôøng ec = Bvlsin.
B) Suaát ñieän ñoäng töï caûm xuaát hieän ôû moät oáng daây khi doøng ñieän bieán ñoåi chaïy qua etc =
I
.
t
C) Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän ôû khung daây coù N voøng daây ec = N .
t
D) Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän ôû moät daïng maïch ec = .
t
5. Moät khung daây hình chöõ nhaät coù caùc caïnh 5cm vaø 8cm goàm 25 voøng ñaët trong töø tröôøng ñeàu
coù caûm öùng töø B = 4.10-2T. Phaùp tuyeán n cuûa khung hôïp vôùi vectô B goùc 600. Töø thoâng xuyeân qua
khung
A) 2.10-4Wb B) 2. 10-3Wb C) 4. 10-4Wb D) 4. 10-3Wb
6. Moät khung daây hình vuoâng caïnh a = 4cm goàm 20 voøng ñaët trong moät töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng
töø
B = 2.10-3T. Veùc tô caûm öùng töø vuoâng goùc vôùi maët khung. Quay khung 1800 quanh moät caïnh cuûa
khung maát 10-2 giaây. Luùc ñaàu phaùp tuyeán n cuûa khung song song cuøng chieàu vôùi vectô B . Tính suaát
ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän trong khung. A) 0,0128V B) -0,0128V C) 0,0256V D) –
0,0256V
7. Moät thanh daây daãn daøi l = 40cm chuyeån ñoäng trong töø tröôøng vôi veùc tô vaän toác v vuoâng goùc
vôùi thanh. Caûm öùng töø cuûa töø tröôøng B = 6.10-2T. Vectô caûm öùng töø B hôïp vôùi veùc tô vaän toác
v moät goùc 300. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän ôû daây daãn 0,024V. Khi ñoù vaän toác v cuûa
ñoaïn daây
A) 3m/s B) 2,4m/s C) 2m/s D) 1,8m/s
8. Moät khung daây hình chöõ nhaät coù caùc caïnh 8cm vaø 10cm goàm 200 voøng ñaët trong töø tröôøng coù
veùc tô caûm öùng töø B song song cuøng chieàu vôùi phaùp tuyeán n cuûa khung. Trong khoaûng thôøi gian
0,1 giaây caûm öùng töø cuûa khung giaûm töø 0,4T ñeán 0,2T. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän trong
khung
A) 3,2V B) 6V C) 8V D) 2V
9. Moät cuoän daây coù ñoä töï caûm L =1,2H. Doøng ñieän qua cuoän daây giaûm daàn ñeàu töø 2,4A ñeán
1,2A trong thôøi gian 0,5 phuùt. Suaát ñieän ñoäng caûm öùng xuaát hieän ôû cuoän daây trong khoaûng thôøi
gian doøng ñieän bieán thieân
A) 0,48V B) 2,88V C) 0,048V D) 1,44V
10: Hieän töôïng töï caûm khoâng xaûy ra trong tröôøng hôïp :
A. Doøng ñieän xoay chieàu qua oáng daây B. Doøng ñieän khoâng ñoåi qua oáng daây
C.Doøng ñieän bieán ñoåi qua oáng daây D. Ngaét doøng ñieän khoâng ñoåi qua oáng daây
11. Moät khung daây daãn ABCD ñaët saùt moät daây daãn thaúng coù doøng ñieän. Xeùt
caùc tröôøng hôïp sau:
D C
I. Cho khung quay quanh daây daãn. II. Tònh tieán khung daây xa daàn daây daãn.
ÔÛ tröôøng hôïp naøo coù doøng ñieän caûm öùng xuaát hieän trong khung daây?
A. I. C. Caû 2 tröôøng hôïp.
I
B. II. A B
D. Khoâng coù tröôøng hôïp naøo.
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
