MasterSchool

Vật lý lớp 12 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Chương 3: Từ trường · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 12 Bài 16: Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 12.

Lớp

I. Từ thông

Từ thông qua diện tích S: Φ=BScosαΦ=BScos\alpha

Trong đó, α\alpha là góc hợp bời cảm ứng từ B→B \to và vectơ pháp tuyến n→n \to của mặt phẳng có diện tích S.

Hình ảnh minh họa SGK

Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb). 1 Wb = 1T . 1m2

Hình ảnh minh họa SGK

Khi 0°≤α<90°⇒Φ>00° \le \alpha<90°⇒Φ>0

Khi α=90°⇒Φ=0\alpha=90°⇒Φ=0

Khi 90°<α≤180°⇒Φ<090°<\alpha \le 180°⇒Φ<0

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên.

Hình ảnh minh họa SGK

III. Chiều dòng điện cảm ứng. Định luật Lenz

Định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch kín đó.

IV. Suất điện động cảm ứng. Định luật Faraday

Thực nghiệm chứng tỏ rằng: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch. Phát biểu này được gọi là định luật Faraday về cảm ứng điện từ.

Suất điện động cảm ứng trong mạch điện kín là: eC=−ΔΦΔte \text{C}=-\frac{\Delta Φ}{\Delta t}

trong đó, ΔΦ\Delta Φ là độ biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện kín.

Trường hợp cuộn dây có N vòng thì eC=−NΔΦΔte \text{C}=-N\frac{\Delta Φ}{\Delta t}

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: eC=Blvsinθe \text{C}=Blvsinθ

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Từ thông Φ\Phi gửi qua một diện tích phẳng kín SS đặt trong từ trường đều: Φ=BScos⁡α\Phi = B S \cos\alpha, với α=(n⃗,B⃗)\alpha = (\vec{n}, \vec{B}). Đơn vị là Weber (Wb\text{Wb}), với 1 Wb=1 T⋅m21\text{ Wb} = 1\text{ T}\cdot\text{m}^2.
  • Hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông qua mạch kín biến thiên theo thời gian, trong mạch xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.
  • Định luật Faraday về cảm ứng điện từ: Suất điện động cảm ứng có độ lớn tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch: ec=−ΔΦΔte_c = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}.
  • Định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu sinh ra nó.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Định nghĩa từ thông và viết công thức tính từ thông qua diện tích SS?
Từ thông là đại lượng đặc trưng cho số đường sức từ xuyên qua một diện tích phẳng kín SS: Φ=BScos⁡α\Phi = B S \cos\alpha, với α=(n⃗,B⃗)\alpha = (\vec{n}, \vec{B}) là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến đơn vị n⃗\vec{n} của mặt phẳng khung dây và vectơ cảm ứng từ B⃗\vec{B}. Nếu khung dây có NN vòng: Φ=NBScos⁡α\Phi = N B S \cos\alpha. Đơn vị từ thông là Weber (Wb\text{Wb}).
Câu 2: Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín và hiện tượng cảm ứng điện từ?
Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi từ thông gửi qua mạch kín đó biến thiên theo thời gian. Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong suốt khoảng thời gian từ thông qua mạch biến thiên; khi từ thông ngừng biến thiên thì dòng điện cảm ứng lập tức triệt tiêu.
Câu 3: Phát biểu định luật Faraday về độ lớn suất điện động cảm ứng?
Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch đó: ec=−ΔΦΔte_c = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}. Dấu trừ trong công thức thể hiện định luật Lenz về chiều của dòng điện cảm ứng.
Câu 4: Phát biểu định luật Lenz và các bước xác định chiều dòng điện cảm ứng?
Định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng B⃗c\vec{B}_c do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu sinh ra nó. Các bước: 1) Xác định chiều của từ trường ban đầu B⃗\vec{B}. 2) Xem từ thông Φ\Phi đang tăng hay giảm. Nếu Φ\Phi tăng   ⟹  B⃗c\implies \vec{B}_c ngược chiều B⃗\vec{B}; nếu Φ\Phi giảm   ⟹  B⃗c\implies \vec{B}_c cùng chiều B⃗\vec{B}. 3) Dùng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng theo B⃗c\vec{B}_c.

Đề luyện tập theo bài