Bài giảng Vật lý 11 - Bài 25: Tự cảm - Năm học 2022-2023 - Lớp 11D2 - Trường THPT Nguyễn Du

CHÀO CÁC EM ĐÃ THAM GIA 
GIỜ HỌC VẬT LÝ 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 1: Phát biểu định nghĩa từ thông? Nêu cách làm biến đổi từ thông qua một diện tích S ? 
Định nghĩa: Từ thông qua diện tích S đặt trong một từ trường đều là đại lượng  được tính bằng: 
	 = BScos 
Cách làm biến đổi từ thông qua một diện tích S 
+ Biến đổi cảm ứng từ B 
+ Biến đổi diện tích S 
+ Biến đổi góc 
(C) 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 2: Phát biểu định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ? Nêu điều kiện để có hiện tượng cảm ứng điện từ ? 
Định nghĩa: Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch điện kín khi từ thông qua mạch điện kín đó biến thiên 
Điều kiện để có hiện tượng cảm ứng điện từ 
+ Có từ trường 
+ Có mạch điện 
+ Có sự biến thiên từ thông qua diện tích mạch điện 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 3: Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức suất điện động cảm ứng? Nêu điều kiện để có suất điện động cảm ứng trong một mạch điện? 
1. Định nghĩa: 
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín 
2. Điều kiện để có suất điện động cảm ứng 
+ Có từ trường 
+ Có mạch điện 
+ Có sự biến thiên từ thông qua mạch điện đó 
Bài 25. TỰ CẢM 
I. Từ thông riêng của một mạch kín 
II. Hiện tượng tự cảm 
 1. Định nghĩa 
 2. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm 
III. Suất điện động tự cảm 
 1. Định nghĩa 
 2. Năng lượng từ trường của một ống dây tự cảm 
IV. Ứng dụng của hiện tượng tự cảm 
Nội dung chính của bài: 
I. Từ thông riêng của một mạch điện kín 
+ Xét một mạch điện như hình vẽ 
+ Khoá K đóng: Trong mạch có dòng điện (đèn sáng) 
+ Dòng điện i trong mạch sinh ra từ trường 
+ Có từ thông qua diện tích của mạch điện, gọi là từ thông riêng của mạch điện đó 
+ Từ thông riêng của một mạch điện tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện trong mạch đó 
	 = Li 
L: Hệ số tự cảm của mạch điện, phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch điện, 
Đơn vị hệ số tự cảm: Henry (H) 
Từ trường của dòng điện trong mạch điện có thể gây ra những hiện tượng gì? 
K 
R 
E , r 
Từ thông riêng của mạch điện có dòng điện được tính như thế nào? 
Ví dụ: Một ống dây có chiều dài l, tiết diện S, có N vòng dây. Trong ống dây có dòng điện i thì trong ống dây có từ trường đều 
Mạch điện có một vòng thì hệ số tự cảm không đáng kể 
Hệ số tự cảm của ống dây (độ tự cảm của ống dây): 
Thực tế hệ số tự cảm chỉ đáng kể đối với ống dây 
Ống dây có hệ số tự cảm (độ tự cảm) đáng kể gọi là của ống dây tự cảm (cuộn cảm) 
II. Hiện t ư ợng tự cảm 
+ Xét một mạch điện kín có dòng điện i. 
+ Nếu cường độ dòng điện i biến thiên thì từ thông riêng của mạch cũng biến thiên, khi đó trong mạch điện có hiện tượng cảm ứng điện từ: hiện tượng tự cảm 
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 của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch 
2. Điều kiện để có hiện tượng tự cảm 
+ Có mạch điện 
+ Có sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch điện đó 
Cường độ dòng điện trong mạch điện biến thiên thì có thể xảy ra hiện tượng nào? 
Hãy phát biểu định nghĩa hiện tượng tự cảm? 
Hãy phát biểu điều kiện để có hiện tượng tự cảm? 
Trong thực tế có nhiều trường hợp có hiện tượng tự cảm. Sau đây chúng ta cùng nghiên cứu một số ví dụ 
3. Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm 
- Mắc mạch điện như sơ đồ và điều chỉnh để khi ổn định hai đèn sáng như nhau 
+ Đóng khoá K thì đèn Đ 2 sáng lên ngay; Đèn Đ 1 sáng lên từ từ 
- Giải thích: 
+ Khi khoá K đóng: dòng điện qua đèn Đ 2 và biến trở tăng ngay lên Đ 2 sáng lên ngay 
+ Dòng điện qua cuộn dây và đèn Đ 1 tăng, trong ống dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, sinh ra dòng điện cảm ứng. 
Theo định luật Len-Xơ, dòng điện cảm ứng này chống lại sự tăng của dòng điện làm dòng điện tăng chậm, lên đèn Đ 1 sáng lên từ từ 
a. Hiện t ư ợng tự cảm khi đóng mạch 
Hãy mô tả hiện tượng tự cảm khi đóng mạch? 
K 
R 
Đ 2 
L 
Đ 1 
E , r 
Hãy giải thích hiện tượng tự cảm khi đóng mạch? 
- Mắc mạch điện như sơ đồ 
+ Khoá K đang đóng đèn Đ đang sáng 
+ Ngắt khoá K đèn Đ sáng bừng lên rồi mới tắt 
- Giải thích: 
+ Khi khoá K đóng: Có dòng điện qua đèn Đ và cuộn dây 
+ Khoá K ngắt: Dòng điện qua cuộn dây giảm nhanh, ở trong ống dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, sinh ra dòng điện cảm ứng chạy qua đèn làm đèn sáng bừng lên rồi mới tắt (nguồn đã bị ngắt khỏi mạch) 
b. Hiện t ư ợng tự cảm khi ngắt mạch 
Hãy mô tả hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch? 
Hãy giải thích hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch điện? 
K 
Đ 
L 
E , r 
1. Định nghĩa: Suất điện động tự cảm ứng là suất điện động cảm ứng sinh ra trong hiện tượng tự cảm 
2. Công thức tính suất điện động tự cảm 
Hãy phát biểu định nghĩa và viết công thức tính suất điện động cảm ứng? 
III. Suất điện động tự cảm 
Hãy phát biểu định nghĩa suất điện động tự cảm? 
Hiện tượng tự cảm:  là từ thông riêng của mạch 
Nên: 	 
	  = L i 
Suất điện động tự cảm: 
Vậy: Suất điện động tự cảm có độ lớn tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch 
Hãy xây dựng công thức tính suất điện động tự cảm? 
3. Năng l ư ợng từ trường của ống dây tự cảm 
+ Trong hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch: 
Khi ngắt khoá K đèn sáng bừng lên rồi mới tắt, chứng tỏ đã có năng lượng được giải phóng 
+ Ống dây có dòng điện chạy qua có năng lượng 
+ Năng lượng của một ống dây có dòng điện 
K 
Đ 
L 
E , r 
Ống dây có dòng điện có mang năng lượng hay không? 
Năng lượng của ống dây có dòng điện được tính như thế nào? 
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong thực tế 
+ Khởi động đèn huỳnh quang (đèn Nê ông) 
+ Trong các động cơ điện; máy biến áp 
+ Trong các mạch điện tử luôn có những cuộn cảm 
IV. Ứng dụng 
Hiện tượng tự cảm được ứng dụng trong thức tế như thế nào? 
Củng cố bài học 
Câu 1: Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc vào: 
A. Cường độ dòng điện trong mạch. 
B. Điện trở của mạch. 
C. Chiều dài của dây dẫn. 
D. Tiết diện dây dẫn. 
Củng cố bài học 
Câu 2: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông qua mạch gây ra bởi: 
A. Sự chuyển động của mạch với nam châm. 
B. Sự chuyển động của nam châm với mạch. 
C. Sự biến thiên của chính cường độ dòng điện trong mạch. 
D. Sự biến thiên của từ trường Trái Đất. 
Nội dung tự học 
1. Ôn tập nội dung bài đã học 
+ Từ thông riêng của một mạch kín (Biểu thức, ví dụ) 
+ Hiện tượng tự cảm (định nghĩa, một số ví dụ) 
+ Suất điện động tự cảm (định nghĩa, biểu thức) 
+ Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm 
+ Ứng dụng của hiện tượng tự cảm 
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập 
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo: 
Bài 26: Khúc xạ ánh sáng 
+ Ôn tập những kiến thức của quang hình học 
+ Các nội dung chính của bài 
+ Các nội dung đó như thế nào 
Cái cần thiết nhất cho mỗi con người 
là ý chí và tri thức