DÒNG ĐIỆN PHU – CÔ ppt

dòng điện cảm ứng.Theo quy tắc Len-sơ, dòng điện cảm ứng trong tấm kim loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của chính tấm kim loại đó.. Một khối vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi

DÒNG ĐIỆN PHU – CÔ

I MỤC TIÊU :

• Hiểu được dòng điện PHU CÔ là gì , khi nào phát sinh dòng điện Phu Cô

• Hiểu được cái lợi và hại của dòng điện Phu Cô

II PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề

III THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : Con lắc kim loại , nam châm điện

IV TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY

PHÂN

PHỐI

THỜI

HỌC SINH

Ghi chú

1. Kiểm tra

bài cũ và

kiến thức

cũ liên

quan với

bài mới

1. Trả lời câu hỏi SGk

2. Làm bài tập 1,2,3, SGK

Kiểm tra và đánh giá

2. Nghiên

cứu bài

mới

1 Dòng điện Phu-cô.

a) Thi nghiệm

Bố trí thí nghiệm như ở hình 61.1

Cho tấm kim loại (đồng hay nhôm) dao động trong từ trường của nam châm Ta thấy tấm kim loại chỉ dao độnt trong khoảng thời gain ngắn rồi ừng lại

b) Giải thích:

Khi tấm kim loại dao động, nó cắt các đường sứac từ của nam châm Do đó trong tấm kim loại sinh ra các

Bài này gồm hai mục với hai nội dung rõ rệt Mục thứ nhất nói về dòng điện

Phu-cô Mục thứ hia nói về những trường hợp dòng Phu-cô là có lợi và dòng Phu-cô là

có hại Những nội dung nói trên chỉ trình bày ở mức độ định tính

Dòng điện Phu-cô

Để đưa ra khái niệm về dòng điện

Phu-cô, GV làm thí nghiệm như trên Hình 61.1 SGK Trước khi làm thí nghiệm đó,

GV nên cho tấm kim loại K dao động mà không có nam châm, sau đó cho K dao

dòng điện cảm ứng.

Theo quy tắc Len-sơ, dòng điện cảm ứng trong tấm

kim loại có tác dụng ngăn cản sự chuyển động của

chính tấm kim loại đó Vì vậy tấm kim loại dừng lại

nhanh chóng

Một khối vật dẫn đặt trong từ trường biến đổi theo thời

gian, trong khối vật dẫn đó cũng sinh ra dòng điện cảm

ứng trong lõi của máy biến thế

Ta gọi dòng điện cảm ứng được sinh ra ở trong khối

vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường hay

được đặt trong từ trường biến đổi theo thời gian là

dòng điện Phu-cô

động nhiều lần liên tiếp, sờ tay vào còn

có thể nhận thấy K hơi ấm lên một chút

Sau đó GV hướng dẫn để học sinh giải thích tại sao trong thí nghiệm vừa rồi tấm kim loại K dừng lại nhanh chóng Muốn vậy, cần gợi ý để học sinh thấy khi K dao động giữa hai cực của nam châm thì từ thông qua K biến đổi Do đó, trong tấm kim loại K có dòng điện cảm ứng Dòng điện cảm ứng này chạy ở bên trong khối vật dẫn và s9ược gọi là dòng điện Phu-cô

Theo quy tắc Len-xơ thì tù trường của

Đặc tính chung của các dòng điện Phu-cô là tính chất

xoáy Nói cách khác các đường dòng của Phu-cô là

tính chất xoáy Nói cách khác các đường cong kín

trong khối vật dẫn Thay tấm kim loại liền khối trong

thí nghiệm hinh 61.1 bằng tấm kim loại có rãnh sẻ như

hình 61.2 thì thấy tấm kim loại này dao động lâu hơn,

vì khiđó điện trở cũa tấm kim loại đối với dòng Phu-cô

tănglàm cho cường độ dòng Phu-cô giảm

2 ) Tác dụng của dòng điện Phu-co

trong một số trường hợp dòng điện Phu-cô là cần thiết

và có ích , trong một số trường hợp khác dòng điện

Phu-cô lại có hại

dòng điện Phu-cô có tác dụng chống lại dao động của tấm kim loại K Vì thế tấm kim loại dừng lại

Thành thử việc cho học sinh giải thích thí nghiệm đồng thời cũng là làm cho học sinh đưa ra khái niệm dòng Phu-cô Mặt khác, đây cũng là dịp để học sinh vận dụng quy tắc Len-xơ vào trường hợp thực tế cụ thể

Cuối mục này SGK nêu thí nghiệm giống như thí nghiệm trước nhưng thay tấm kim loại liền khối bằng tấm kim loại

có xẻ rãnh Thí nghiệm cho thấy, tấm

a) Một vài ví dụ ứng dụng dòng Phu-cô

Tác động gây ra lực hãm của dòng Phu-cô trong một

số trường hợp là cần thiết Người ta lợi dụng tác dụng

này để hãm chuyển động, nhất là chuyển động quay

của một bộ phận nào đó trong một số thiết bị máy móc

hay dụng cụ Chẳng hạn khi ta cân một vật bằng cân

nhạy thường là kim của cân dao động khá lâu Để

tránh tình trangđó, người ta cho kim dao động giữa hai

cực của một na mchâm, dao động của kim sẽ tát khá

nhanh

Người ta cũng sử dụng tác dụng hãm của dòng Phu-cô

trong phanh điện từ ở các xe có tải trọng lớn

kim loại có xẻ rãnh dao động lâu hơn tấm kim loại liền khối Để giải thích hiện tương này GV cần chỉ ra sự khác nhau giữa tấm kim loại liền khối và tấm kim loại có xẻ rãnhlà địen trở đối với dòng điện Phu-cô ỏ hai tấm kim loại đó Điện trở của tấm kim loại liền khối đối với dòng Phu-cô nhỏ hơn tấm kim loại có xẻ rãnh Vì vậy, tác dụng chống lại dao động của dòng Phu-cô trong tấm kim loại liền khối cũng lớn hơn tác dụng của dòng Phu-cô trong tấm kim loại có xẻ rãnh

Chú ý rằng, trong phòng thí nghiệm ở

Công tơ điện dùng trong giađìenh là một dụng cụ điện

quen thuộc, trong đó dòng Phu-cô có vai trò cần thiế

Kho dòng điện qua cuộng dâytrong công tơ, nó sẽ sinh

ra momen làm cho đĩa kim loại của công tơ quay Đĩa

kim loại đặt giữa hai cực cũa một nam châm hình chữ

U (hình 61.3) Khi đĩa kim loại quay, nó sinh ra dòng

điện Phu-cô trong đĩa Dòng địên Phu-cô gây ra

momen cản tác dụng lên đĩa Khi cân bằng giữa

momen quay và momen cản thì đĩa quay đều

Khi ngắt dòng điện, mặc dù không còn momen quay

tác dụng lên đĩa nhưng đĩa vẫn tiếp tạuc quay vì có

quán tính, khi đó dòng điện Phu-cô các tác dụng làm

cho đĩa ngừng quay một cách nhanh chóng

hình 61.1 SGK ta dùng nam châm vĩnh cửu hình chữ U tuy nhiên, trong bộ thí nghiệm thường dùng ở nhà trường người

ta người ta dùng nam châm điện thay cho nam châm vĩnh cửu Ngòai ra, ở xà ngang của nộ thí nghiệm có thể treo được đồng thời hai con lắc, một con lắc với tấm kim loại liền khối và một con lắc với tấm kim loại có xẻ rãnh

Lúc đầu, cho con lắc dao động nhưng chưa cho dòng điện vào cuộn dây của nam châm điện Sau đó, cho dòng điện vào cuộn dây và điều chỉnh sao cho khoảng cách giữa hai cực của nam châm

b) Một vài thí dụ về trường hợp dòng Phu-cô là

có hại.

Nhiều thiết bị điện có cấu tạo dưới dạng một lõi sắt đặt

trong một ống dây có dòng điện xoay chiều chạy qua

Lõi sắt này có tác sụng tăng cường từ trường Dòng

điện trong ống dây biến đổi theo thời gian nên trong

lõi s81t xuất hiện dòng điện Phu-cô Sự xuất hiện dòng

điện Phu-cô trong trường hợp này là có hại Thứ nhất

là nhiệt toả ra do dòng Phu-cô sẽ làm lõi sắt bị nóng có

thể làm hỏng máy Thứ hai là dòng điện Phu-cô luôn

luôn có xu hướng chống lại nguyên nhân đã gây ra nó

Trong trường hợp động cơ điện, nó chống lại sự quay

của động cơ Do đó nó làm giảmcông suất của động

cơ

điện chỉ vào khoảng 1 – 1,5 cm Bây giờ, cho con lắc với tấm kim loại liền khối dao động, sẽ thấy con lắc chỉ thực hiện được một vài dao động rồi dừng lại

Vì bộ thiết bị được chế tạo để có thể thực hiệnnhiều thí nghiệm nên thực ra trong

bộ thí nghiệm này ta có một biến thế với lõi tháo lắp được Muốn tạo ra ột nam châm điện, ta chỉ cần tháo một thanh thép của lõi biến thế và thay bằng hai thanh thép ngắn để làm thành hai cực của nam châm điện hình chữ U Vì lí do đó nên có thể điề chỉnh được khoảng cách giữa hai cực của nam cham Ngoài ra khi

Để giảm tác dụng của dòng Phu-cô, người ta không

dùng lõi sắt dưới dạng khối liền mà dùng những là

thép silic mỏng có phủ lớp sơn cách điện gghép sát với

nhau (hình 61.4)

Ngoài ra, những lá mỏng này lại được dặt song song

với đưởng sức từ Làm như vậy điện trở của lõi sắt đối

với dòng Phu-cô tăng lên Bằng cách đó tuy ta không

khử được triệt để dòng Phu-cô, nhưng cũng làm giảm

cường độ của nó một cách đáng kể

biến đổi biến thế thành nam châm điện ta không cần cho dòng điện vào cả hai cuộn dây của biến thế mà chỉ cần cho dòng điện vào cuộn dây có số vòng ít hơn cũng được

Tác dụng của dòng điện Plu-cô

Trong một số trường hợp, dòng điện Phu-cô là có ích và cần thiết Trong một

số trường hợp khác dòng điện Phu-cô lại

có hại

Về những trường hợp dòng Phu cô là cần thiết, trong SGK nói kĩ hơn về công tơ

điện, vì đó là một dụng cụ điện hầu như gia đình nào cũng có Khi giảng dạy giai đoạn này GV nên chú ý rằng, dòng điện qua công tơ điện là dòng điện xoay chiều

vì vậy trong đĩa nhôm xuất hiện dòng Phu-cô.Ngoài ra cũng nên chú ý rằng, momen quay và momen cản đều cho dòng điện Phu-cô trong đĩa nhôm của công tơ sinh ra Tuy nhiên, việc giải thích sự sinh ra momen quay là rất phức tạp, vì thế SGK chỉ nói đến vai trò của dòng Phu-co trong việc sinh ra momen cản Về những trường hợp dòng Phu cô

là có hại, SGK có nói đến máy biến thế Chú ý rằng, ở lớp 9 học sinh đã được học

về cấu tạo (cu65n sơ cấp và cuộn thứ cấp) và nguyên tắc hoạt độn của máy biến thế Vì vậy, ở đây GV chỉ nói riêng

về cấu tạo của lõi biến thế Lõi biến thế gồm những lá thép silic mỏng được ghép sát nhau chắc chắn và cách điện với nhau Làm như vậy, điện trở của lõi biến thế đối với dòng Phu-cô cũng giảm, vì vậy tác hại của dòng Phu-cô cũng giảm Cũng không nên quên rằng, máy biến thế ch3 được dùng đối với dòng điện xaoy chiều và vì thế bao giờ củng xuất hiện dòng Phu-cô

GV cũng nên cho học sinh thấy rằng,

thực ra phương pháp ghép các lá thép cách điện với nhau tạo thành một khối không chỉ dùng ở máy biến thế mà nó cò được dùng ở nhiều trường hợp khác Nó chung, lõi thép trong các ống dây có dòng điện biến đội theo thời gianđều được ghép bằng các lá mỏng

Người ta phải ghép các lá thép sao cho dòng Phu-cô được sinh ra trong lõi thép

sẽ bị các lớp cách điện giữa các lá thép ngăn cản Trong trường hợp đó, điện trở của lõi thép tăng lên rất lớn Cách ghép các lá thép như trên hình 61.1a Làm cho dòng Phu-cô yếu đi rất nhiều so với cách

ghép như trên hình 61.1b

Trả lới

3 Củng cố

bài giảng

Dặn dò của

học sinh

(5’)

Yêu cầu nhắc lại :

Nhấn mạnh các nội dung quan trọng

Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK

HS tư lưc

Chuẩn bị bài mới” “

