Khi ngắt khóa K dòng điện qua đèn giảm đột ngột xuống 0, từ thông qua ống dây giảm đột ngột, trong ống dây xảy ra hiện tượng tự cảm, dòng diện tự cảm có tác dụng chống lại sự giảm t[r]
(1)I- MỤC TIÊU 1 Kiến thức
Phát biểu định nghĩa từ thông riêng viết công thức độ tự cảm ống dây hình trụ
Phát biểu định nghĩa tượng tự cảm giải thích tượng tự cảm đóng ngắt mạch
Viết cơng thức tính suất điện động tự cảm
Nêu chất lượng dự trữ ống dây viết cơng thức tính lượng từ trường ống dây tự cảm
Nêu số ví dụ ứng dụng tượng tự cảm 2 Về kĩ năng
Biết vận dụng công thức học để làm số tập liên quan II- CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
Sử dụng projector để trình bày thí nghiệm tượng tự cảm Phiếu học tập
2 Học sinh
Ôn lại phần cảm ứng điện từ suất điện động cảm ứng III- THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1: Kiểm tra cũ đặt vấn đề vào mới
Hoạt động HS Hoạt động GV Nội dung ghi bảng
- Nhận xét: Khi đóng khóa K, đèn sáng lên ngay, đèn sáng lên từ từ
GV tiến hành làm thí nghiệm:
-Quan sát tượng xảy rút nhận xét
- Đặt vấn đề: Như biết, có biến thiên từ thơng qua mạch kín mạch xuất dịng điện cảm ứng Hiện tượng xuất dòng điện cảm ứng gọi tượng cảm ứng điện từ Trong này, chúng
(2)ta xét loại tượng cảm ứng điện từ đặc biệt vừa xảy thí nghiệm với hai bóng đèn đây, tượng tự cảm Vậy tượng tự cảm xảy nào, nguyên nhân từ đâu Hơm ta tìm hiểu 25: “TỰ
CẢM” Bài 25: TỰ CẢM
Hoạt động 2: Xét từ thơng riêng mạch kín
Hoạt động HS Hoạt động GV Nội dung ghi bảng
- ¿Li Trong đó:
+ L độ tự cảm (C) (phụ thuộc vào cấu tạo kích thước mạch kín (C)).Đơn vị henry (H)
- Cảm ứng từ B long ống dây điện chiều dài l, tiết diện S gồm M vịng dây, có dịng điện i chạy qua, cho công thức:
B=4π 10−7 N
l i
Lại có từ thơng qua ống dây N vòng là:
¿NBS=4π 10−7N
2
l =Li Độ tự cảm:
L=4π 10−7N
2
l S
Giả sử có mạch kín (C), có dịng điện cường độ i Dịng điện i gây từ trường, từ trường gây từ thông qua (C) gọi từ thông riêng mạch Biểu thức thể từ thơng ?
- Hãy xem ví dụ thiết lập công thức
L=4π 10−7N
2
l S
I- Từ thông riêng mạch kín
- Từ thơng riêng: ¿Li
- Độ tự cảm : L=4π 10−7N
2
l S Đơn vị: henry (H)
Hoạt động 3: Tìm hiểu tượng tự cảm
(3)- Hiện tượng cảm ứng điện từ tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dịng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây gây biến thiện cường độ dòng điện mạch
- Khác nhau:
+ Đối với dòng điện chiều : tượng tự cảm thường xảy đóng mạch (I tăng đột ngột) ngắt mạch (I giảm đột ngột) + Đối với dịng điện xoay chiều: ln xảy tượng tự cảm dịng điện xoay chiều có I biến thiên liên tục theo thời gian
- Khi xảy tương tự cảm dòng điện cảm ứng có tác dụng cản trở nguyên nhân sinh
Thảo luận nhóm, đại diện nhóm giải thích
- Hiện tượng: đèn sáng lên
- Phát biểu định nghĩa tượng tự cảm?
- Hiện tượng tự cảm có giống dịng điện chiều dịng điện xoay chiều khơng?
Như vậy, tượng tự cảm xãy với mạch điện chiều biến thiên mạch điện xoay chiều
-Khi xảy tượng tự cảm, dòng điện cảm ứng có tác dụng gì?
- Tiến hànhthí nghiệm
khi đóng K
u cầu HS quan sát
II- Hiện tượng tự cảm Định nghĩa
- Hiện tượng cảm ứng điện từ tượng cảm ứng điện từ xảy mạch có dịng điện mà biến thiên từ thông qua mạch gây gây biến thiện cường độ dòng điện mạch
2 Một số ví dụ tượng tự cảm
a) Ví dụ 1
Dịng điện cảm ứng có chiều ngược với chiều dịng điện ban đầu qua ống dây b) Ví dụ 2
(4)ngay đèn sáng lên từ từ Giải thích:
Khi đóng khóa K, dịng diện qua ống dây đèn tăng đột ngột, từ thông qua ống dây tăng đột ngột, ống dây xảy tượng tự cảm Suất điện động cảm ứng xuất có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh nó, nghĩa cản trở tăng dịng điện qua L Do dịng điện qua L qua đèn tăng lên từ từ, không tăng nhanh dòng điện qua đèn
- Hiện tượng: ngắt khóa K, đèn sáng bừng lên trước tắt
Giải thích:
Khi ngắt khóa K dịng điện qua đèn giảm đột ngột xuống 0, từ thông qua ống dây giảm đột ngột, ống dây xảy tượng tự cảm, dịng diện tự cảm có tác dụng chống lại giảm từ thơng đó, dịng điện qua đèn tăng vọt lên trước tắt
tượng giải thích
Gợi ý:Xét biến thiên từ thơng qua ống dây đóng khóa K, dịng điện tự cảm có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng tác dụng lên đèn nào?
- Tiến hành thí nghiệm Yêu cầu học sinh quan sát tượng giải thích
Khi ngắt khóa K Lúc đầu
(5)Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm suất điện động cảm ứng
Hoạt động HS Hoạt động GV Nội dung ghi bảng - Khi có tượng tự cảm
xảy mạch điện suất điện động cảm ứng xuất mạch gọi suất điện động tự cảm
etc=−L ∆i
∆ t
- Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch
W=1
2L i
- Định nghĩa suất điện động tự cảm?
- Biểu thức tính suất điện động tự cảm?
- Phát biểu độ lớn suất điện động tự cảm
- Công thức lượng từ trường ống dây tự cảm?
III- Suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm
etc=−L∆i
∆ t
Suất điện động tự cảm có độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện mạch
2 Năng lượng từ trường ống dây tự cảm
W=1
2L i
Hoạt động 5: Ứng dụng
Hoạt động HS Hoạt động GV Nội dung ghi bảng - Hiện tượng tự cảm ứng dụng
trong mạch điện xoay chiều Cuộn cảm phần tử quan trọng mạch điện xoay chiều có mạch dao động máy biến áp…
- Nêu số ứng dụng tượng tự cảm?
IV- Ứng dụng
Hiện tượng tự cảm ứng dụng mạch điện xoay chiều Cuộn cảm phần tử quan trọng mạch điện xoay chiều có mạch dao động máy biến áp… IV RÚT KINH NGHIỆM
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1: Từ thông riêng mạch kín phụ thuộc vào:
A cường độ dòng điện qua mạch B điện trở mạch C chiều dài dây dẫn D tiết diện dây dẫn
Câu 2: Điều sau không nói hệ số tự cảm ống dây?
(6)C không phụ thuộc vào môi trường xung quanh D có đơn vị H (henry)
Câu 3: Hiện tượng tự cảm tượng cảm ứng điện từ biến thiên từ thông qua mạch gây
A biến thiên cường độ điện trường mạch B chuyển động nam châm với mạch
C chuyển động mạch với nam châm D biến thiên từ trường trái đất
Câu 4: Suất điện động tự cảm mạch điện tỉ lệ với A điện trở 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 Câu 5: Năng lượng ống dây tự cảm tỉ lệ với
A cường độ dòng điện qua ống dây
B bình phương cường độ dịng điện ống dây C bậc hai lần cường độ dòng điện ống dây
D bình phương cường độ dòng điện ống dây
Câu 6: Một ống dây có tiết diện 10 cm2, chiều dài 20 cm có 1000 vịng dây Hệ số tự cảm
của ống dây (không lõi, đặt khơng khí) là:
A 0,2 π H B 0,2 π mH C mH D 0,2 mH Câu 7: Một cuộn cảm có độ tự cảm 100 mH, có cường độ dịng điện biến thiên với tốc độ 200 A/s Suất điện động tự cảm xuất cuộn cảm có độ lớn bao nhiêu?
A 10 V B 20 V C 0,1 kV D 0,2 kV
Câu 8: Dòng điện cuộn cảm giảm từ 16 A đến 0.01 s, suất điện động tự cảm có độ lớn 64 V Độ tự cảm cuộn cảm
A 0,032 H.B 0,04 H C.0,25 H D H
Câu 9: Cuộn cảm có L= mH, cường độ dịng điện 10 A Năng lượng tích lũy cuộn cảm bao nhiêu?
A 0,05 J B.0,2 J.C.0,1 J D 100 J
Câu 10: Một ống dây có cường độ A chạy qua tích lũy lượng từ trường 10 mJ Nếu có dịng điện 9V chạy qua tích lũy lượng là: