Bài 25. Tự cảm

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH!
Giáo viên: Vũ Hồng Quân. THPT Minh Khai - Hà Nội.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Viết công thức xác định cảm ứng từ trong lòng khung dây tròn và trong ống dây hình trụ mang điện?


KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Viết công thức xác định độ lớn cảm ứng từ trong lòng khung dây tròn và trong ống dây hình trụ mang điện?


 
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Công thức suất điện động cảm ứng?
Khi Ф qua mạch kín biến thiên
→xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín
→Hiện tượng cảm ứng điện từ
Suất điện động cảm ứng trong khung dây:

Câu 3. Định luật Len- Xơ về chiều dònh điện cảm ứng.
Dòng điện cảm ứng xu?t hi?n trong m?ch kín có chiều sao cho từ trường c?m ?ng mà nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông ban d?u qua m?ch kín.
B
BC
B
BC
25
TỰ CẢM
Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch có dòng điện biến thiên theo thời gian
(Tuần 26 - HK II – PPCT: 50)
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. TỪ THÔNG RIÊNG CỦA MỘT MẠCH KÍN
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
IV. ỨNG DỤNG
CỦNG CỐ - DẶN DÒ
I. Từ thông riêng của một mạch kín:
-X�t m?ch kín (C) cĩ dịng di?n i
 
Xuất hiện từ trường B trong lòng khung dây: B~i
 
Với L: + Là hệ số tự cảm ( độ tự cảm) của ống dây.
+ Phụ thuộc vào dạng hình học của vòng dây
+ Đơn vị: H (Henry)

Từ thông riêng:
~i
*Xác định độ tự cảm L của ống dây hình trụ có chiều dài l, tiết diện S, gồm N vòng dây, có dòng điện cường độ i chạy qua.
Hoạt động của học sinh:
* Nếu trong lòng cuộn dây có lõi sắt :
µ cỡ 104 gọi là độ từ thẩm, đặc trưng cho từ tính của lõi sắt.
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM:
-Giả sử trong mạch kín C có dòng điện với cường độ i.
1. Định nghĩa
-Nếu có 1 nguyên nhân nào đó cường độ i biến thiên
-Khi đó từ thông riêng của mạch như thế nào?
- Khi đó từ thông riêng của mạch thay đổi.
- Vì từ thông riêng của mạch thay đổi do đó trong C xảy ra hiện tượng gì?
- Trong mạch xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ
- Hiện tượng cảm ứng điện từ trong mạch C ở đây có sự biến thiên từ thông qua mạch C được gây ra bởi chính sự biến đổi cường độ dòng điện trong mạch C đó. Hiện tượng cảm ứng điện từ này gọi là hiện tượng tự cảm.
II. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM:
-Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông trong mạch gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch đó
1. Định nghĩa
2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm.
Thí nghiệm 1.
-K1, K2: đóng
K3: mở
 
Giải thích:
Khi đóng khóa K, dòng điện chạy qua ống dây L và đèn Đ1 tăng đột ngột.
Do đó dòng điện qua L và đèn Đ1 tăng lên từ từ.
=>Trong ống dây xảy ra hiện hiện tượng tự cảm.
- Vì dòng điện i qua ống dây tăng
 
 
 
Thí nghiệm 2.
K, K1, K3: đóng
K2: mở
Đ1: đang sáng
-Hiện tượng: đèn Ne sáng bừng lên rồi tắt.
Giải thích:
-Khi ngắt khóa K, dòng điện trong cuộn dây iL giảm nhanh về 0.
dòng điện cảm ứng này chạy qua đèn nê on (vì khóa K đã ngắt) làm cho đèn Ne sáng lên rồi tắt.
=>Trong ống dây xảy ra hiện tượng tự cảm.
 
- Vì dòng điện i qua ống dây giảm
 
 
 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM:
1. suất điện động tự cảm
 
-Khi trong mạch có hiện tượng tự cảm thì có dòng điện cảm ứng trong mạch( dòng điện tự cảm)
- Vì trong mạch xuất hiện dòng điện tự cảm chứng tỏ trong mạch tồn tại gì?
=> Trong mạch tồn tại 1 nguồn điện
 
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM:
Vậy suất điện động tự cảm tỷ lệ với độ biến thiên cường độ dòng điện trong mạch đó
Suất điện động tự cảm có công thức
1. Suất điện động tự cảm
Φ là từ thông riêng đươc cho bởi:
Vì L không đổi nên:
-Độ lớn:
L : độ tự cảm ( H)
i : cường độ dòng điện qua ống dây (A)
W : năng lượng từ trường (J)
Đèn sáng lóe lên khi ngắt khóa K do có dòng điện cảm ứng sinh ra bởi từ trường cảm ứng BC. Năng lượng của từ trường này chứng minh được là:
2. Năng lượng từ trường của ống dây ( tự đọc SGK)
III. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM:
IV. ?NG D?NG
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều, các mạch dao động và máy biến áp…
BÀI TẬP – CỦNG CỐ
Bài 1. (trắc nghiệm)
Bài 2. (trắc nghiệm)
Bài 3. (trắc nghiệm)
Bài 4. (bài toán)
Bài 5. (trắc nghiệm)
Ghi nhớ
Củng cố
Câu 1:Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào:
A. cường độ dòng điện qua mạch.
B. điện trở của mạch.
C. chiều dài của dây dẫn.
D. tiết diện dây dẫn.
Biểu thức tính từ thông riêng của mạch kín:
Câu 2:Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi:
A. sự biến thiên của chính cường độ dòng điện trong mạch.
B. sự chuyển động của nam châm với mạch.
C. sự chuyển động của mạch với nam châm.
D. sự biến thiên của từ trường Trái Đất.
Củng cố
Câu 3: Suất điện động tự cảm của mạch điện có độ lớn tỉ lệ với:
A. điện trở của mạch.
B. từ thông cực đại qua mạch.
C. từ thông cực tiểu qua mạch.
D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch.
Củng cố
Câu 4. Một ống dây dẫn hình trụ có chiều dài 50cm, gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 20cm. Tính độ tự cảm của ống dây đó.
Câu 5: Chọn đáp số đúng của bài toán sau:
Trong mạch điện có độ tự cảm L có dòng điện giảm từ i xuống � i trong thời gian 2 giây thì suất điện động tự cảm có giá trị là:
a) i L
b) � i L
c) � i L
d) 1/8 i L
Củng cố
Câu 5. Dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức i = 0,2(10-t), trong đó i tính bằng Ampe (A) và t tính bằng giây (s). Ống dây có hệ số tự cảm L = 5mH. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây.
Ghi nhớ:
Làm bài tập từ 1-7 (SGK.157)

Ôn tập.
Chuẩn bị kiểm tra 1 tiết ở
Chương V. Cảm ứng điện từ
Chúc các em học giỏi.
Chân thành cảm ơn quý thầy, cô và các em học sinh!
Chúc các em học giỏi.
Chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô!
Phát biểu định nghĩa:
Suất điện động cảm ứng. Viết biểu thức và đơn vị đo các đại lượng trong biểu thức suất điện động cảm ứng.
Suất điện động cảm ứng:
Là suất điện động gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
Suất điện động cảm ứng trong mạch được xác định bởi biểu thức:
Dấu (-) trong công thức phù hợp với định luật Len-xơ
Là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch (C) trong thời gian t
ec (V là Vôn)
t (s là giây)
Φ (Wb đọc là vêbe)
KIỂM TRA BÀI CŨ
QUI TẮC XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
( ĐỊNH LUẬT LENTZ)
Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông sinh ra nó
B
BC
B
BC
Thí nghiệm 3.
K, K2, K3: đóng
K1: mở
Đ2: đang sáng
Bài 25. TỰ CẢM
TÓM TẮT
Ta có biểu thức từ thông riêng:
Suất điện động tự cảm có công thức: