Suất điện động cảm ứng, Định luật Farađay, Định luật Lenxơ
Chương V: Hiện tượng tự cảm là gì? suất điện động tự cảm
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín, suất điện động cảm ứng đặc chưng cho tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín.
1/ Định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng
Xem lại video thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
Nhận xét về thí nghiệm vật lý trên:
– Chiều của dòng điện thay đổi theo chiều chuyển động của nam châm
– Khi tốc độ chuyển động tương đối của nam châm so với vòng dây tăng thì cường độ dòng điện tăng và ngược lại => chứng tỏ cường độ dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào tốc độ chuyển động tương đối của nam châm so với vòng dây, chính xác hơn là phụ thuộc tốc độ biến thiên từ thông qua mạch.
Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau Len-xơ đã xây dựng lên định luật mang tên ông để xác định chiều của dòng điện cảm ứng:
Suất điện động cảm ứng, Định luật Farađay, Định luật Lenxơ
Hình a: khi nam châm chuyển động đi lên, từ thông tăng (số đường sức từ qua vòng dây sẽ nhiều lên), để chống lại sự tăng của từ thông, vận dụng qui tắc bàn tay phải 2 dòng điện phải có chiều như hình vẽ để từ trường nó sinh ra hướng từ dưới lên ngược với hướng từ trường của nam châm để chống lại sự tăng của từ thông.
Hình b: ngược lại.
2/ Định luật Faraday, suất điện động cảm ứng:
Khác với các bạn sau khi phát hiện và tiến hành thành công thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ Faraday đã ghi lại những nhận xét của ông về hiện tượng trên như sau.
- Từ thông gửi qua mạch kín biến đổi theo thời gian là nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch đó.
- Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ thông gửi qua mạch kín biến đổi.
- Cường độ dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến đổi của từ thông.
- Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào sự tăng hay giảm của từ thông gửi qua mạch.
3/ Sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ:
Việc Faraday phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ và nêu ra bản chất của việc tạo ra điện, cách thức tạo ra dòng điện và làm sao để có thể tạo ra đường những dòng điện có cường độ lớn đã mở ra một thời kỳ mới cho nhân loại, thời kỳ của năng lượng điện.
Bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hóa năng lượng từ cơ năng chuyển hóa thành điện năng (năng lượng điện).
Kiến thức về từ thông, chiều dòng điện thật khó tưởng tượng và bài tập cũng khó, nhưng dù sao cũng phải cảm ơn các ông đã mở ra một thời kỳ mới cho nhân loại.