Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 25: Tự cảm

KiẾN THỨC CŨ 
Câu 1 . Định nghĩa suất điện động cảm ứng trong mạch kín? 
TL: Là suất điện động sinh ra dịng điện cảm ứng trong mạch kín 
Câu 2. Phát biểu định luật Farađây? Nêu cơng thức tính suất điện động cảm ứng? Chú thích, đơn vị? 
TL: Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thơng qua mạch kín đĩ. 
 Trong đĩ: 
	e c : suất điện động cảm ứng (V). 
	 ϕ = ϕ 2 – ϕ 1 : độ biến thiên từ thơng (Wb). 
	 t: khoảng thời gian từ thơng biến thiên(s). 
 Bài 25 
 TỰ CẢM 
I. Từ thơng riêng của mạch kín 
 Xét vịng dây kín ( C) cĩ i ̶> trong lịng vịng dây cĩ B. Mà B ~ i (1) 
- Mặc khác từ trường này gây ra một từ thơng qua mạch kín (C ) ̶> Mà Φ ~ B (2) 
Từ (1) và (2) ̶> Φ ~ i 
Ф = L. i 
1.Định nghĩa 
Với: L: Hệ số tự cảm (độ tự cảm), đơn vị là Henri (H) 
 Φ : Từ thơng riêng của mạch kín (Wb) 
hay 
i 
(C) 
B 
I. Từ thơng riêng của mạch kín 
i 
(C) 
B 
Ф = L. i 
1.Định nghĩa 
Với: L: Hệ số tự cảm (độ tự cảm), đơn vị là Henri (H) 
 Φ : Từ thơng riêng của mạch kín (Wb) 
 i : Cường độ dịng điện chạy trong mạch kín (A) 
Từ thơng riêng của một mạch kín là từ thơng gây ra bởi từ trường do dịng điện trong mạch sinh ra. 
I. Từ thơng riêng của mạch kín 
2.Ví dụ: 
B 
n 
N, l, S 
i 
Xác định độ tự cảm L của ống dây hình trụ mang dịng điện i cĩ chiều dài l , tiết diện S, gồm N vịng dây. 
Từ thơng riêng của ống dây: Φ = L i (1) 
Mặc khác, từ thơng xuyên qua lịng ống dây: 
I. Từ thơng riêng của mạch kín 
2.Ví dụ: 
Độ tự cảm của ống dây hình trụ cĩ chiều dài l , tiết diện S gồm N vịng: 
Chú ý: Để tăng độ tự cảm của ống dây dùng ống dây cĩ lõi sắt. Khi đĩ: 
II. Hiện tượng tự cảm 
1. Định nghĩa 
i 
(C) 
B 
Nếu i biến thiên -> từ thơng riêng của ( C ) biến thiên-> xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ, gọi là hiện tượng tự cảm. 
II. Hiện tượng tự cảm 
1. Định nghĩa 
i 
(C) 
B 
ĐN: Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch cĩ dịng điện mà sự biến thiên của từ thơng qua mạch được gây bởi sự biến thiên cường độ dịng điện trong mạch. 
R 
Đ 1 
C 
A 
K 
B 
D 
Đ 2 
L , R 
* Khi đóng K 
 + Đ 1 sáng ngay 
 + Đ 2 sáng lên từ từ, sau một thời gian độ sáng mới ổn định 
2. Ví dụ hiện tượng tự cảm (sgk) 
 a. Thí nghiệm 1 
R 
Đ 1 
C 
A 
K 
B 
D 
Đ 2 
L , R 
* Giải thích 
 + Khi đóng K : dòng điện i DC qua ống dây L tăng B tăng 
 từ thông qua L tăng xuất hiện i C chống lại sự tăng của i DC i DC tăng chậm Đ 2 sáng lên từ từ. 
 + Còn i BA tăng nhanh vì không có i C cản trở Đ 1 sáng ngay. 
i DC 
i C 
i BA 
 b. Thí nghiệm 2 
Đ 
K 
L 
Đ 1 
* Khi ngắt K đèn Đ không tắt ngay mà bừng sáng lên rồi mới tắt hẳn. 
 b. Thí nghiệm 2 
Đ 
K 
L 
Đ 1 
Khi ngắt K : dòng điện i qua L giảm B giảm  qua L giảm xuất hiện i c rất lớn chống lại sự giảm của i i c phóng qua đèn Đ sáng bừng lên rồi tắt. 
III. Suất điện động tự cảm 
1. Định nghĩa 
 Khi cĩ 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 
 Vậy: Suất điện động tự cảm cĩ độ lớn tỉ lệ với tốc độ biến thiên của cường độ dịng điện trong mạch 
III. Suất điện động tự cảm 
2. Năng lượng từ trường của ống dây (đọc thêm) 
 Là năng lượng đã được tích luỹ trong ống dây tự cảm khi cĩ dịng điện chạy qua. 
IV. Ứng dụng 
Hiện tượng tự cảm cĩ nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều: Mạch dao động, máy biến áp. 
Kiến thức cần nhớ 
Từ thơng riêng:  = L i 
Hiện tượng tự cảm 
Suất điện động tự cảm 
 riêng biến thiên 
(C) Cĩ dịng điện i 
Là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch cĩ dịng điện mà sự biến thiên của từ thơng qua mạch được gây bởi sự biến thiên cường độ dịng điện trong mạch. 
Củng cố 
B. sự chuyển động của mạch đối với nam châm . 
Câu 1 : Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thơng qua mạch gây bởi 
A. sự biến thiên của chính cường độ dịng điện chạy trong mạch đĩ. 
C. sự chuyển động của nam châm đối với mạch . 
D . sự biến thiên của từ trường của trái đất. 
Câu 2: Phát biểu nào dưới đây là sai: 
 Suất điện động tự cảm cĩ giá trị lớn khi 
dịng điện tăng nhanh. 
dịng điện giảm nhanh. 
dịng điện cĩ giá trị lớn 
dịng điện biến thiên nhanh. 
Củng cố 
Câu 3: Một ống dây hình trụ dài 0,5m gồm 1000 vịng dây, mỗi vịng dây cĩ đường kính 20 cm. Độ tự cảm của ống dây hình trụ là 
0,097H. 
0,97 H. 
0,79 H. 
0,079 H. 
Củng cố