Bài 32. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
I – SỰ BIẾN ĐỔI SỐ ĐƯỜNG SỨC TỪ XUYÊN QUA TIẾT DIỆN CỦA CUỘN DÂY
- Xung quanh nam châm có một từ trường (dù là nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện). Các nhà bác học cho rằng chính từ trường gây ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.
- Quan sát các đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau đây:
+ Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với thiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ tăng.
+ Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây: Số đường sức từ không đổi.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ giảm.
+ Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm: Số đường sức từ tăng.
Nhận xét 1
- Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
II - ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
- Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.
III - VẬN DỤNG
C1.
Vận dụng kết luận vừa thu được để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.
Trả lời
Khi quay núm đinamô của xe đạp, nam châm trong đinamô quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này làm cho đèn xe đạp sáng.
C2.
Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như hình ở 31.4 thì trong cuộn dây kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Trả lời
Khi cho nam châm quay thì số đường sức từ đi qua cuộn dây dẫn kín cũng biến thiên, do vậy trong cuộn dây dẫn kín cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho đèn LED sáng lên.
* Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
- Xung quanh nam châm có một từ trường (dù là nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện). Các nhà bác học cho rằng chính từ trường gây ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.
- Quan sát các đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau đây:
+ Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với thiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ tăng.
+ Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây: Số đường sức từ không đổi.
+ Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ giảm.
+ Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm: Số đường sức từ tăng.
Nhận xét 1
- Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).
II - ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
- Trong mọi trường hợp, khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.
III - VẬN DỤNG
C1.
Vận dụng kết luận vừa thu được để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.
Trả lời
Khi quay núm đinamô của xe đạp, nam châm trong đinamô quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này làm cho đèn xe đạp sáng.
C2.
Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như hình ở 31.4 thì trong cuộn dây kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Trả lời
Khi cho nam châm quay thì số đường sức từ đi qua cuộn dây dẫn kín cũng biến thiên, do vậy trong cuộn dây dẫn kín cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho đèn LED sáng lên.
* Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.
