PHY-34Lớp 12 · Bài 16 · SGK Kết nối tri thức

Từ thông và cảm ứng điện từ

Xoay khung dây trong từ trường đều và đẩy nam châm qua cuộn dây, theo dõi từ thông Φ = B·S·cosθ và dòng cảm ứng chỉ có khi Φ biến thiên.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Từ thông Φ=BS cosθ với trường đều.
Suất điện động cảm ứng liên hệ tốc độ biến thiên từ thông và chiều theo Lenz.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Từ thông Φ=BS cosθ với trường đều; suất điện động cảm ứng liên hệ tốc độ biến thiên từ thông và chiều theo Lenz. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Khung dây đặt trong từ trường đều, hiển thị vectơ pháp tuyến
Cảnh S02
Xoay khung, cập nhật từ thông
Cảnh S03
Di chuyển nam châm qua cuộn dây; đo dòng cảm ứng và chiều chống biến thiên

Điều khiển trong mô phỏng

Đổi tốc độ nam châm
số vòng dây
Xoay khung

Chốt kiểm tra kiến thức

Giữ từ thông không đổi thì suất điện động cảm ứng bằng 0.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Có từ thông không đồng nghĩa luôn có dòng cảm ứng.
Phải có sự biến thiên từ thông.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Một nam châm đứng yên trong lòng cuộn dây kín; từ thông qua cuộn dây khác 0 nhưng không đổi. Trong cuộn dây

Câu 2Cuộn dây 100 vòng, mỗi vòng diện tích 50 cm², đặt sao cho pháp tuyến song song với B. B tăng đều từ 0 lên 0,2 T trong 0,1 s. Độ lớn suất điện động cảm ứng là

Kí hiệu và đại lượng

Từ thông ΦMagnetic flux: Với mặt phẳng diện tích S trong từ trường đều: Φ = B·S·cosθ, đơn vị weber (Wb), 1 Wb = 1 T·m².
Cảm ứng từ BMagnetic flux density: Độ lớn của từ trường, đơn vị T; đưa nam châm lại gần làm B qua cuộn dây tăng nên từ thông tăng.
Diện tích khung SLoop area: Diện tích giới hạn bởi một vòng dây, đơn vị m² (1 cm² = 10⁻⁴ m²).
Góc θ giữa B và pháp tuyến nAngle between B and the normal: Góc giữa vectơ B và vectơ pháp tuyến n của mặt khung; Φ cực đại khi θ = 0° và bằng 0 khi θ = 90°.
Suất điện động cảm ứng εInduced emf: Theo định luật Faraday, độ lớn |ε| = N·|ΔΦ|/Δt, đơn vị V; bằng 0 khi từ thông không đổi.
Dòng điện cảm ứngInduced current: Dòng điện xuất hiện trong mạch kín khi từ thông qua mạch biến thiên; tồn tại chỉ trong thời gian từ thông biến thiên.
Định luật LenzLenz's law: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông đã sinh ra nó.
Số vòng dây NNumber of turns: Cuộn dây N vòng có suất điện động cảm ứng gấp N lần một vòng khi từ thông qua mỗi vòng biến thiên như nhau.

Từ trường quanh khung coi như đều; điện kế phản ứng tức thời, chiều lệch kim theo quy ước của mô phỏng. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.