BÀI 25 : Hiện tượng tự cảm

BÀI 25: TỰ CẢM I.Mục tiêu 1.Về kiến thức -Phát biểu được định nghĩa từ thong riêng và viết được công thức độ tự cảm của ống dây hình trụ -Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiên tượng tự cảm khi đóng và ngắt mach. -Viết đươc công thức tính suất điện động tự cảm. -Nêu đươc bản chất của năng lượng dư trữ trong ống dây và viết được công thức tính năng lượng từ trường củ ống dây tư cảm. -Nêu được một số ví dụ về ứng dụng của hiện tượng tự cảm 2.Về kĩ năng -Biết vận dụng các công thức đã học để làm một số bài tập liên quan II.Chuẩn bị Giáo viên: Thí nghiệm và hình vẽ liên quan Học sinh: Ôn lại phần cảm ứng điên từ và suất điện động cảm ứng III.Thiết kế hoat động dạy học Ổn định lớp Hoạt động của HS Trơ giúp của GV Nôi dung ghi bảng HS nhận xét:Bóng đèn 1 sáng trước, bong đèn 2 từ từ mới sáng GV cho hs quan sát hiện tượng nối hai bóng đèn song song và yêu cầu các em nhận xét. Ở bài trước chúng ta đã biết HS chú ý nghe -Cảm ứng từ B=4П10 -7 i l N Mà ϴ=NBS →NBS=Li → L= i NBS =4П.10 -7 S l N 2 -Ống dây phải cuốn nhiều vòng (N lớn).Sau đó ống dây phải có một lõi sắt được là khi có từ thông qua mạch biến thiên thì xuất hiện dòng điện cảm ứng điện từ. Bài học hôm nay chúng ta sẽ đi tìm hiểu một loại hiện tượng cảm ứng điện từ đặc biệt mà ở thí nghiệm các em vừa quan sát được. Đó là hiện tượng tự cảm: Hiện tượng cảm ứng điện từ có dòng điện biến thiên theo thời gian. Trước hết ta xét từ thông của một mặt kín đã có sẵn dòng điện: Giả sử có một mạch kín C, trong đó có dòng điện cường độ i. Dòng điện I gây ra một từ trường, từ trường này gây ra một từ thông ϴ qua C gọi là từ thông riêng của mạch Từ thông này tie lệ với cảm ứng từ do I gây ra→ϴ=Li L: độ tự cảm của C (phụ thuộc vào kích thước và cấu tạo của mạch kín C) Đơn vị:ϴ(Wb), i(A), L(H) -Yêu cầu hs đọc ví dụ sgk và chứng minh công thức 25.2 -Ống dây có độ tự cảm đáng kể gọ là ống tự cảm hay cuộn cảm -Để có được ống dây có độ tự cảm L lớn thì ta làm thế nào? -Độ từ thẩm của ống dây có lõi sắt: B=4П.10 -7 Sµ l N 2 µ: độ từ thẩm: Đặc trưng cho từ tính của lõi sắt Bây giờ chúng ta cùng đi tìm hiểu hiện tượng tự cảm Cho hs quan sát các thí nghiệm và giải thích hiện tượng Bài 25: Tự cảm I.Từ thông riêng của một mạch kín Từ thông riêng: ϴ=Li Đơn vị : ϴ(Wb), i(A), L(H) Độ tự cảm: B=4П.10 -7 S l N 2 II.Hiện tượng tự cảm 1.Thí nghiệm TN1: Đèn 1: Sáng ngay -Đèn 1:Sáng ngay Đèn 2: Sáng từ từ sau một thời gian mới sáng ổn định Giải thích: Khi đóng khóa K dòng điện i trong ống dây tăng→B trong ống dây tăng→từ thông ϴ xuyên qua ống dây tăng→trong ống dây xuất hiện dòng điện i cư chống lại sự tăng của i→ i tăng chậm→đèn Đ 2 sáng từ từ -Bóng đèn lóe sáng rồi tắt Giải thích: Khi khóa K mở→dòng điện i trong ống dây giảm→B trong ống dây giảm→Từ thông ϴ xuyên qua ông dây giảm→trong ống dây xuất hiện dòng i cư chống lại sự giảm của đòng điện i→i qua đèn tăng lên→bóng đèn lóe sáng rồi vụt tắt -Đối với dòng điện TN1: Nối hai đèn song song với nhau, Đèn 1 nối với R, đèn 2 nối với cuộn cảm L.Sau khi đóng khóa K ta thấy điều gì và giải thích hiện tượng đó TN 2: Lắp mạch điện có bóng đèn song song với cuộn tự cảm L. Khóa k đang đóng sau đó ta mở khóa K. Nêu hiện tượng và giải thích? -Hiện tượng ở các thí nghiệm ở trên là hiện tượng tự cảm -So sánh hiện tượng tự cảm của mạch điện một chiều biến thiên và của mạch điện xoay chiều Đèn 2: sáng lên từ từ sau đó một thời gian mới sáng ổn định TN2: đèn lóe sáng rồi vụt tắt 2.Định nghĩa hiện tượng tự cảm Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sư biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm một chiều: hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng mach (i tăng đột ngột) và ngắt mạch (i giảm đột ngột) -Đối với dòng điện xoay chiều luôn xảy ra hiện tượng tự cảm vì dòng điện xoay chiều có i biến thiên theo thời gian -Chứng minh công thức 25.3 Từ thông ϴ=Li Vì L là một số không đổi nên ta có e tc = t∆ ∆Φ − = t iL ∆ ∆ − Khi có hiện tượng tự cảm xảy ra trong một mạch điện thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch được gọi là suất điện động tự cảm CT: e tc = t∆ ∆Φ − -Đưa ra cho hs quan sát một số hình ảnh ứng dụng củ hiện tượng tự cảm. *,Củng cố: Cho hs làm bài tập sgk III.Suất điện động tự cảm 1,B= t iL ∆ ∆ − -∆i:độ biến thiên cường đọ dòng điện. -∆t:thời gian xảy ra biến thiên (s) -Dấu trừ (-) biểu thị định luật Len-xơ -Về độ lớn: B= t i L ∆ ∆ Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch 2.Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm W= 2 2 1 Li IV.Ứng dụng sgk . BÀI 25: TỰ CẢM I.Mục tiêu 1.Về kiến thức -Phát biểu được định nghĩa từ thong riêng và viết được công thức độ tự cảm của ống dây hình trụ -Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và. hiện tượng tự cảm Cho hs quan sát các thí nghiệm và giải thích hiện tượng Bài 25: Tự cảm I.Từ thông riêng của một mạch kín Từ thông riêng: ϴ=Li Đơn vị : ϴ(Wb), i(A), L(H) Độ tự cảm: B=4П.10 -7 S l N 2 II.Hiện. đọc ví dụ sgk và chứng minh công thức 25. 2 -Ống dây có độ tự cảm đáng kể gọ là ống tự cảm hay cuộn cảm -Để có được ống dây có độ tự cảm L lớn thì ta làm thế nào? -Độ từ thẩm của ống dây có lõi