Vật lý Lớp 11

I. Từ thông: Từ thông là thông lượng, lưu lượng vật chất từ gửi qua một tiết diện S và được xác định bởi:

$\Phi = NBS cos\alpha $

- Trong đó: N là số vòng dây.

  + B là độ lớn cảm ứng từ.

  + S là tiết diện vòng dây.

  + α là góc tạo bởi $\vec B $ và $\vec n $ vuông góc với mặt phẳng khung dây.

- Đơn vị từ thông là Vêbe (Wb) và 1Wb = 1Tm².

- Khi α = 0⁰ thì từ thông cực đại Φ_Max.

- Khi 0⁰ < α < 90⁰ thì Φ > 0.

- Khi α = 90⁰ thì Φ = 0.

- Khi 90⁰ < α < 180⁰ thì Φ < 0.

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ.

1. Định nghĩa: Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

2. Định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

3. Định luật Faraday.

- Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

- Định luật Faraday: Độ lớn của suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

$e_c = - \frac {\Delta \Phi}{\Delta t}$

Dấu trừ cho thấy suất điện động cảm ứng chống lại sự biến thiên từ thông qua mạch.

4. Dòng điện Foucault:

- Khi khối kim loại chuyển động trong từ trường, hoặc khối kim loại được đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian thì trong khối kim loại xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng điện này gọi là dòng điện Foucault.

- Dòng điện Foucault được ứng dụng làm bộ hãm phanh điện từ, dùng trong các lò luyện kim loại.

1. Định nghĩa: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

2. Định luật Faraday:

- Từ thông qua ống dây: Φ = NBScos(α) = NBS (Do từ trường trong lòng ống dây song song với trục ống dây α = 0)

- Mà cảm ứng từ trong lòng ống dây là: $B = 4\pi 10^{-7}\frac{N}{l}I$

⇒ $\Phi = 4\pi 10^{-7}\frac{N^2}{l}IS$

- Trong đó L là độ tự cảm của ống dây, với:

$L = 4\pi 10^{-7}\frac{N^2}{l}S$.

- Ta thu được từ thông qua ống dây, còn gọi là từ thông riêng của ống dây: Φ = Li

- Từ đây ta thu được suất điện động cảm ứng, ở đây được gọi là suất điện động tự cảm:

$e_{tc} = - \frac {\Delta \Phi}{\Delta t}$

$e_{tc} = - L \frac {\Delta i}{\Delta t}$

- Kết luận: Độ lớn của suất điện động tự cảm tỉ lệ với tốc độ biến thiên cường độ dòng điện trong mạch kín.

3. Năng lượng của ống dây: - Khi cuộn tự cảm có dòng điện cường độ i chạy qua thì trong cuộn dây tích lũy năng lượng dưới dạng năng lượng từ trường.

$ W = \frac{1}{2}L{i^2} $

- Mật độ năng lượng từ trường:

$ w = \frac{1}{{8\pi }}{10^7}{B^2} $ (J/m³)