Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các thí nghiệm dưới đây

Giải Vật Lí Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ

Video Giải Bài 5 trang 147 SGK Vật Lí 11

Bài 5 trang 147 SGK Vật Lí 11:

a) Nam châm chuyển động (hình 23.9a)

b) Mạch (C) chuyển động tịnh tiến (hình 25.9b)

c) Mạch (C) quay (hình 23.9c)

d) Nam châm quay liên tục (hình 23.9d)

Lời giải:

a) Nam châm tịnh tiến ra xa vòng dây, từ thông qua vòng dây giảm nên trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng gây ra một từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường của nam châm (theo định luật Len-xơ). Do đó dòng điện cảm ứng trong (C) ngược chiều kim đồng hồ như hình 23.9a. Mặt của (C) đối diện với cực S của nam châm là mặt Bắc.

b) Vòng dây tịnh tiến lại gần nam châm, từ thông qua (C) tăng. Trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng sao cho từ trường mà nó sinh ra ngược chiều với từ trường của nam châm (theo định luật Len-xơ). Do đó dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều kim đồng hồ như hình 23.9b. Mặt của (C) đối diện với cực S của nam châm là mặt Nam.

c) (C) quay quanh trục vuông góc với (C) nên từ thông vòng dây không thay đổi. Trong mạch (C) không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

d) Nam châm quay liên tục:

– Khi nam châm quay 90^o đầu tiên, từ thông từ phải sang trái giảm, dòng điện cảm ứng trong mạch (C) có chiều như hình 23.9d1).

– Khi nam châm quay 90^o tiếp theo, từ thông từ trái sang phải tăng lên, dòng điện có chiều như hình 23.9d2

⇒ Vậy trong nửa vòng quay đầu của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo một chiều.

– Khi nam châm quay 90^o tiếp theo, từ thông từ trái sang phải giảm, dòng điện cảm ứng trong mạch (C) đổi chiều như hình 23.9d3).

– Khi nam châm quay 90^o tiếp theo (nam châm trở về vị trí ban đầu), từ thông từ trái sang phải tăng lên, dòng điện giữ nguyên chiều như (hình 23.9d4)

⇒ Vậy trong nửa vòng quay cuối của nam châm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều ngược lại.

Vậy khi nam châm quay liên tục trong mạch (C) sẽ xuất hiện dòng điện xoay chiều.