CHƯƠNG 3 : CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1.1. Định luật cảm ứng điện từ
29
Thí nghiệm Faraday: Thí nghiệm gồm nam châm vĩnh cửu, ống dây điện được nối với điện kế G thành một mạch điện kín. Thí nghiệm được bố trí như ở Hình 3.1.
Thí nghiệm chứng tỏ:
- Nếu đưa thanh nam châm vào trong lịng ống dây thì kim điện kế sẽ lệch: trong ống dây xuất hiện dịng điện. Đó là dịng điện cảm ứng.
- Nếu đưa thanh nam châm ra dòng điện cảm ứng Ic sẽ có chiều ngược lại. - Di chuyển thanh nam châm càng nhanh thì Ic càng lớn.
Qua thí nghiệm Faraday đã rút ra những kết luận tổng quát sau:
a. Sự biến đổi ϕm qua mạch kín là nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch.
b. Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian ϕm gửi qua mạch thay đổi.
c. Dòng điện cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên của ϕm.
d. Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào ϕm gửi qua mạch tăng hay giảm.
Định luật Lenx:
Nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ, Lenx đã tìm ra định luật tổng quát về chiều của dòng điện cảm ứng, gọi là định luật Lenx:
Dịng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.
Ta vận dụng định luật này để xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp ở hình trên.
- Trường hợp hình a, ngun nhân gây ra dịng điện cảm ứng là do dịch chuyển cực bắc của thanh nam châm vào trong lòng ống dây, làm cho từ thông gửi qua ống dây theo chiều từ trên xuống tăng. Theo định luật Lenx, dòng điện cảm ứng Ic phải có chiều sao cho từ trường '
B do nó sinh ra chống lại sự tăng đó: tức là '
B phải ngược chiều với từ trường Bcủa nam châm. Biết '
B , dùng quy tắc vặn đinh ốc ta có thể xác định được chiều của dịng điện cảm ứng Ic như trên hình a.
- Trường hợp hình b, nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng là do dịch chuyển cực bắc của thanh nam châm ra xa ống dây, làm cho từ thông gửi qua
30
ống dây theo chiều từ trên xuống giảm. Theo định luật Lenx, dòng điện cảm ứng Ic phải có chiều sao cho từ trường '
B do nó sinh ra chống lại sự giảm đó: tức là
'
B phải cùng chiều với từ trường B của nam châm. Biết '
B , dùng quy tắc vặn đinh ốc ta có thể xác định được chiều của dịng điện cảm ứng Ic như trên hình b.
Định luật Lenx (định luật cảm ứng điện từ): khi từ thơng xun qua một vịng dây biến thiên thì sẽ làm xuất hiện một suất điện động trong nó được gọi là suất điện động cám ứng. Suất điện động cảm ứng này có chiều sao cho dịng điện do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thơng sinh ra nó.