Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 23: Từ thông cảm ứng điện từ

ó diện tích S đặt trong một từ trường đều có véctơ Cảm ứng từ hợp với véctơ pháp tuyến của mặt phẳng một góc . 
gọi là từ thông qua diện tích S. 
* Từ thông là một đại lượng đại số phụ thuộc vào góc : 
Khi nhọn ( cos >0) thì >0 
Khi tù ( cos <0) thì <0 
Đặc biệt khi =90 ( cos =0) thì =0. Nói cách khác , khi các đường sức từ song song với mặt S thì từ thông qua S bằng 0 . 
Trường hợp riêng , khi =0 thì : 
Từ thông qua S 
bằng 0 
= BS 
(1) 
Từ thông phụ thuộc vào yếu tố nào ? 
2.Đơn vị đo từ thông : 
* Trong hệ SI: 
 _ Đơn vị đo từ thông là vêbe ( Wb ). 
 _ Từ công thức (1) , nếu s=1m 2 , B=1 thì : 
=1Wb 
Trong hệ SI đơn vị của từ thông là gì ? 
II.Cảm ứng điện từ 
1. Thí nghiệm : 
S 
N 
0 
G 
- Một mạch kín (C) hai đầu nối vào điện kế G(có nhiệm vụ xác định chiều và cường độ dòng điện ) đặt trong từ trường của một nam châm SN 
- Chiều dương của mạch (C) được xác định theo quy tắc nắm tay phải : Đặt ngón tay cái nằm theo chiều của đường sức từ thì chiều của các ngón tay kia khum lại chỉ chiều dương trên mạch . 
a) Thí nghiệm 1+2: 
b) Thí nghiệm 3: 
 _ Khi Nam châm dịch chuyển lại gần ( hoặc ra xa ) mạch kín (C) thì số lượng đường cảm ứng từ xuyên qua (C) tăng / giảm nên từ thông qua mạch tăng / giảm . 
 _ Tương tự như vậy , khi dịch chuyển mạch kín (C) lại gần ( hoặc ra xa ) nam châm thì số lượng đường cảm ứng từ xuyên qua (C) tăng / giảm nên từ thông qua mạch tăng / giảm . 
 Giải thích sự biến thiên từ thông qua mạch(C ) từ các thí nghiệm trên . 
 Mô tả và giải thích thí nghiệm Fa-ra-đây được vẽ trên hình sau . 
G 
G 
(a) 
(b) 
 * Mô tả : 
Khi K ngắt , kim điện kế G không bị lệch 
Khi K đóng , kim điện kế G bị lệch => trong ống dây (1) có dòng điện 
G 
1 
2 
c) Thí nghiệm a: 
 _ Khi K ngắt ống dây (2) không có dòng điện chạy qua => không có sự biến thiên từ thông qua ống dây (1) nên không xuất hiện dòng điện . Vì vậy kim điện kế G không lệch . 
 _ Khi K đóng , ống dây (2) có dòng điện chạy qua => ống dây (2) trở thành NC điện gây từ trường xuyên qua ống dây (1) nên từ thông qua ống dây(1) tăng lên => xuất hiện dòng điện trong ống dây(1). Vì vậy kim điện kế G bị lệch . 
G 
1 
2 
* Giải thích hiện tượng : 
* Mô tả : 
Khi chưa dịch chuyển con chạy của biến trở , kim điện kế G không bị lệch 
Khi dịch chuyển con chạy của biến trở kim điện kế G bị lệch => trong ống dây (1) có dòng điện 
d) Thí nghiệm b: 
1 
2 
G 
Khi chưa dịch chuyển con chạy của biến trở , từ trường của ống dây (2) không đổi nên từ thông qua ống dây (1) không đổi => không có dòng điện chạy qua ống dây (1) => kim điện kế G không lệch . 
Khi dịch chuyển con chạy của biến trở , làm thay đổi cường độ dòng điện trong ống dây (2)=> làm cho từ trường của ống dây (2) thay đổi => từ thông qua ống dây (1) thay đổi => ống dây (1) xuất hiện dòng điện => kim điện kế G bị lệch . 
1 
2 
G 
* Giải thích hiện tượng : 
 _ Tất cả các thí nghiệm trên có đặc điểm chung là từ thông qua mạch kín (C) biến thiên . 
 _ Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng . 
 _ Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua mạch kín biến thiên gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ . 
 _ Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên . 
2.Kết luận : 
Hãy nêu kết luận từ những thì nghiệm trên . 
III.Định luật Len-xơ 
 về chiều dòng điện 
Từ thông qua (C) tăng : 
=> Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều ngược với chiều dương trên (C) 
a. Thí nghiệm 1(II) : 
S 
N 
0 
G 
Từ thí nghiệm 1(II) ta rút ra được kết luận gì về chiều dòng điện cảm ứng i trong mach kín (C)? 
Từ thông qua (C) giảm : 
=> Dòng điện cảm ứng i trong mạch kín (C) có chiều trùng với chiều dương trên (C) 
S 
N 
0 
G 
 b) Thí nghiệm 2(II): 
Từ thí nghiệm 2(II) ta rút ra được kết luận gì về chiều dòng điện cảm ứng i trong mach kín (C)? 
 Nếu xét các