Hiện tượng tự cảm. L11.C5.P3.

HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu:

– Hiểu được hiện tượng tự cảm, công thức tính suất điện động tự cảm.

– Áp dụng hiện tượng tự cảm để giải toán.

Nội dung:

1. Hiện tượng tự cảm

Làm thí nghiệm như mô tả trong hình: Khi đóng công tắc K đèn 1 sáng lên ngay, đèn 2 sáng lên từ từ.

Giải thích: Khi đóng khóa K dòng điện trong cả hai nhánh đều tang. Dòng qua bóng 1 tăng rất nhanh nên ta thấy bóng 1 sáng ngay. Dòng qua nhánh 2 tăng làm cho từ thông qua ống dây biến đổi, nên xuất hiện dòng điện cảm ứng trong ông dây. Dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại nguyên nhân gây ra nó, nên dòng sẽ không tăng lên nhanh. Vì vậy bóng 2 sáng lên từ từ.

Định nghĩa: “Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch kín do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra”

2. Suất điện động tự cảm

2.2. Hệ số tự cảm

Từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng điện trong mạch đó:

Trong đó, L là hệ số tự cảm của mạch điện (đơn vị: H).

Một ống dây đặt trong không khí có hệ số tự cảm là:

Trong đó, n là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài, V là thể tích của ống.

2.2. Suất điện động tự cảm

Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm.

BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1. Tính hệ số tự cảm của một ống dây dài 50 cm, diện tích tiết diện ngang của ống là 10 cm². Cho biết ống dây có 1000 vòng dây.

Lời giải:

Theo đề bài ta có: l = 50 cm = 0,5 m; S = 10 cm² = 0,01 m²; N = 1000

Mật độ vòng dây là: .

Thể tích của ống dây là: V = S.l = 0,01 x 0,5 = 0,005 m³

Hệ số tự cảm của ống dây là:

ĐS: 0,025 H

Bài 2. Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/m. Ống có thể tích 500 cm³, và được mắc vào mạch điện, sau khi đóng công tắc, dòng điện biến thiên theo thời gian như đồ thị bên hình vẽ ứng với thời gian đóng công tắc là từ 0 đến 0,05s. Tính suất điện động tự cảm trong ống trong khoảng thời gian trên.