Dòng điện cảm ứng không xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi

Đèn pin lắc (hình 11.1) không cần dùng pin mà chỉ cần lắc để phát ánh sáng. Đèn có cấu tạo gồm một nam châm hình trụ, có thể trượt qua lại trong lòng cuộn dây dẫn. Cuộn dây dẫn được nối với bộ phận lưu trữ năng lượng để cung cấp dòng điện cho đèn LED.

Đèn pin lắc hoạt động dựa trên nguyên tắc nào?

Hình 11.1. Đèn pin lắc

Từ kết quả thí nghiệm, rút ra nhận xét về việc dùng nam châm vĩnh cửu tạo ra dòng điện.

Khi dùng nam châm vĩnh cửu tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín, làm thế nào để nhận biết trong cuộn dây dẫn kín có xuất hiện dòng điện cảm ứng?

Ở sơ đồ mạch điện hình 11.3, nếu dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn theo chiều từ A đến B và ngược lại từ B đến A, em hãy cho biết mỗi đèn LED sáng tối như thế nào?

Hình 11.3. Sơ đồ mạch điện của cuộn dây dẫn kin có hai đèn LED

Từ bảng kết quả, rút ra nhận xét về chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín.

Tìm một phương án khác để làm thay đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín. Từ đó, thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Nếu nam châm chuyển động dọc theo trục của cuộn dây dẫn kín đứng yên theo một chiều thì các đèn LED phát sáng như thế nào?

Mô tả sự thay đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín trong một vòng quay của nam châm ở hình 11.7.

Một cuộn dây dẫn gồm các vòng dây được quấn trên vòng cao su và hai đầu cuộn dây được nối với một đèn LED. Nhờ vòng cao su, cuộn dây dẫn có thể thay đổi hình dạng rồi lại trở lại hình dạng ban đầu bằng cách bóp và thả tay. Nếu đặt cuộn dây dẫn gắn nam châm như hình 1 và liên tục làm thay đổi hình dạng của cuộn dây dẫn thì có thể làm cho đèn LED sáng nhấp nháy. Giải thích hiện tượng.

Trong một thí nghiệm như hình 2, các dụng cụ được sử dụng gồm: cuộn dây dẫn kín có hai đèn LED, một nam châm vĩnh cửu. Giữ cuộn dây dẫn kín và thả rơi nam châm vĩnh cửu xuyên qua cuộn dây dẫn kín. Hãy cho biết:

a) Trong quá trình rơi của nam châm vĩnh cửu, dòng điện cảm ứng có xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín không? Vì sao?

b) Mô tả sự sáng tối của các đèn LED. Giải thích.

Chúng ta đã biết ở lớp 7, dòng điện chạy qua cuộn dây quấn quanh lõi thép thì sinh ra từ trường. Vậy, từ trường có thể sinh ra dòng điện không?

Thí nghiệm 1: Thí nghiệm về dòng điện cảm ứng dùng thanh nam châm vĩnh cửu

Chuẩn bị: Thanh nam châm vĩnh cửu; cuộn dây dẫn; điện kế và các dây nối.

Tiến hành:

- Nối hai đầu cuộn dây dẫn với điện kế.

- Quan sát sự thay đổi của kim điện kế khi đưa cực Bắc của thanh nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn (Hình 14.1a và Hình 14.1b).

Trả lời câu hỏi sau: Sự thay đổi của kim điện kế chứng tỏ điều gì?

1. Quan sát Hình 14.2 và cho biết số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) khi đưa cực Bắc của nam châm lại gần cuộn dây dẫn theo phương vuông góc với tiết diện của cuộn dây.

2. Trong trường hợp thí nghiệm như Hình 14.1b thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

Thí nghiệm 2: Thí nghiệm vê dòng điện cảm ứng dùng nam châm điện

Chuẩn bị: Cuộn dây dẫn (1); nam châm điện (2); nguồn điện (3); điện kể (4); công tắc (5) và các dây nổi.

Tiền hành:

- Lắp mạch điện như Hình 14.3.

- Quan sát kim điện kế khi đóng, mở công tắc.

Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Khi đóng hoặc mở công tắc thì số đường sức tử xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

2. Từ hai thí nghiệm dùng thanh năm châm vĩnh cửu dịch chuyển và nam châm điện ở trên, hãy nêu giả thuyết về nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.

1. Đề xuất một số cách làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn.

2. Đề xuất một số phương án thí nghiệm làm xuất hiện dòng điện cảm ứng.

1. Đề xuất một số cách làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn.

2. Đề xuất một số phương án thí nghiệm làm xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Thí nghiệm 3: Thí nghiệm về dòng điện cảm ứng dùng nam châm quay

Chuẩn bị: Cuộn dây dẫn kín có hai đèn LED đỏ và vàng mắc song song, ngược cực (1); thanh nam châm vĩnh cửu có trục quay ở giữa (2).

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như Hình 14.4.

- Quan sát sự sáng của hai đèn LED khi quay nam châm.

Thực hiện yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:

1. Mô tả sự sáng của hai đèn LED khi nam châm quay.

2. Khi cực nam châm quay lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

3. Chứng tỏ khi nam châm quay, dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn gắn hai đèn LED có mối liên hệ với sự biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn

Thí nghiệm 4: Thí nghiệm về dòng điện cảm ứng bằng cách thay đổi tiết diện của cuộn dây

Chuẩn bị: Một cuộn dây dẫn mềm có tiết diện dễ dàng thay đổi khi bị bóp mạnh (1); thanh nam châm vĩnh cửu (2); điện kế (3); kẹp giữ (4) và các dây nối.

Tiến hành

- Bố trí thí nghiệm như Hình 14.6.

- Bóp mạnh cuộn dây dẫn, quan sát kim điện kế khi cuộn dây dẫn bị giảm tiết diện.

Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Khi tiết diện của cuộn dây giảm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên như thế nào?

2. Từ kết quả thí nghiệm, chứng tỏ số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.

1. Khi làm biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn, thí nghiệm 3 và 4 đã chứng tỏ điều gì?

2. Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín

Hình bên là một loại đèn pin sử dụng bóng đèn LED được nạp điện bằng cách bóp tay vào cần nạp điện. Bên trong đèn pin có nam châm, cuộn dây dẫn và một pin sạc lithium để nạp điện. Loại đèn này hoạt động dựa vào nguyên tắc nào?

Tiến hành Thí nghiệm 1, từ đó cho biết ở trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện.

Tiến hành Thí nghiệm 2, từ đó cho biết ở trường hợp nào thì trong cuộn dây dẫn B xuất hiện dòng điện.

Từ Thí nghiệm 1 và 2, có thể kết luận gì về sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng?

1.Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn và sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn.

2. Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn.

1. Giải thích vì sao khi cho nam châm vĩnh cửu quay quanh trục thẳng đứng trước một cuộn dây dẫn thì kim điện kế bị lệch.

2. Đề xuất một cách khác để làm biến đổi số đường sức từ xuyên qua một cuộn dây dẫn mềm đặt cạnh một nam châm vĩnh cửu. Lập phương án và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra xem trong cuộn dây dẫn có dòng điện cảm ứng hay không.

3. Trả lời câu hỏi ở phần Mở đầu bài học.

Trong một thí nghiệm bố trí như hình dưới đây, vì sao khi đưa nam châm vĩnh cửu đến gần cuộn dây dẫn thì kim điện kế bị lệch? Trong trường hợp nào thì kim điện kế bị lệch theo chiều ngược lại?

Cho một vòng dây dẫn được đặt trong từ trường, mặt phẳng vòng dây vuông góc với đường sức từ. Nêu các cách để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây.

 Đinamô ở xe đạp có cấu tạo gồm:

 Hiện tượng nào sau đây không liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ?

 Quan sát hình vẽ và cho biết khi nào kim của ampe kế sẽ bị lệch (Tức là xuất hiện dòng điện cảm ứng)?

Chọn trường hợp đúng trong các trường hợp sau: