CHƯƠNG 3 : CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1.3. Sức điện động cảm ứng trong dây dẫn thẳng chuyển động cắt từ trường
+ Từ trường khơng biến thiên: khi đó =0
dt
d e = 0, nghĩa là nếu khơng
có từ thơng biến thiên qua vịng dây thì khơng có suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vịng dây đó.
+ Từ thơng qua vịng dây tăng dần: khi đó 0
dt
d , thì e có giá trị âm, tức ngược chiều dương quy ước. Dòng điện do suất điện động cảm ứng sinh ra cùng chiếu với nó và dịng điện cảm ứng này sẽ sinh ra từ thơng Φ có chiều ngược với từ thơng ban đầu Φ sẽ chống lại sự tăng của từ thơng qua vịng dây, thỏa mãn nguyên lý cảm ứng điện từ của Lenx.
+ Từ thơng qua vịng dây giảm dần: khi đó 0
dt
d , thì e có giá trị dương, tức cùng chiều dương quy ước. Dòng điện do suất điện động cảm ứng sinh ra cùng chiều với nó và dịng điện cảm ứng này sẽ sinh ra từ thông Φ cùng chiều với từ thông ban đầu Φ sẽ chống lại sự giảm của từ thơng qua vịng dây, thỏa mãn nguyên lý cảm ứng điện từ của Lenx.
1.3. Sức điện động cảm ứng trong dây dẫn thẳng chuyển động cắt từ trường trường
Khi có từ thơng biến thiên qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng, được kí hiệu là E, tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thơng.
32 N S Rt B I Đ F,V E
Hình 3.3 Suất điện động cảm ứng trong dây dẫn thẳng
Suất điện động trong dây dẫn thẳng chuyển động vng góc trong từ trường:
Xét một đoạn dây dẫn thẳng l chuyển động với vận tốc v vng góc với đường sức từ trong từ trường có cảm ứng từ B.
Xem đoạn dây dẫn thẳng như là một vịng dây có cạnh đối diện ở xa vơ cùng có B = 0.
Giả sử trong khoảng thời gian t dây dẫn di chuyển được một đoạn b = v.t.
Từ thơng qua vịng kín biến thiên một lượng = B.S = B.l.b =
B.l.v.t. với S là điện tích dây dẫn qt qua. Khi đó trong thanh dẫn sẽ xuất
hiện một suất điện động:
v l B t t Blv Lim t Lim e = .. = = ; (V).
Chiều của suất điện động này xác định theo quy tắc bàn tay phải: Ngã bàn tay phải cho véctơ cảm ứng điện từ xuyên qua. Nếu ngón cái choải ra 90o chỉ chiều chuyển động của thanh dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây.
Nếu dây dẫn chuyển động xiên góc trong từ trường (B khơng vng góc v) thì ta phân tích v thành hai thành phần: vt // B và vn ⊥ B là nguyên nhân gây ra suất điện động cảm ứng, như hình vẽ:
33 I V Vn Vt B N S + Φ Φ’ Φ’ Φ’ Φ’
Hình 3.4 Chiều của suất điện động
Lúc đó suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh dẫn là: e = B.l.vn = B.l.v.sin.
2. NGUYÊN TẮC BIẾN CƠ NĂNG THÀNH ĐIỆN NĂNG