Emf tự gây ra là gì?
Theo định luật Faraday ℰ là= – . Nếu Ф = LI, thì ℰ là= = – . Với điều kiện là độ tự cảm của mạch không thay đổi khi dòng điện thay đổi (tức là kích thước hình học của mạch và tính chất từ tính môi trường) thì
ℰ là = – . (13.2)
Từ công thức này rõ ràng là nếu độ tự cảm của cuộn dây Lđủ lớn và thời gian thay đổi của dòng điện ngắn thì giá trị ℰ là có thể đạt được kích thước lớn và vượt quá EMF của nguồn hiện tại khi mạch hở. Đây chính xác là hiệu ứng mà chúng tôi quan sát được trong thí nghiệm 1.
Từ công thức (13.2) ta có thể biểu diễn L:
L = – ℰ là/(D TÔI/D t),
những thứ kia. điện cảm còn có một cái nữa ý nghĩa vật lý: nó bằng số với emf tự cảm với tốc độ thay đổi của dòng điện qua mạch 1 A trong 1 s.
đầu đọc: Nhưng hóa ra chiều của độ tự cảm
[L] = Gn = .
DỪNG LẠI! Hãy tự quyết định: A3, A4, B3–B5, C1, C2.
Vấn đề 13.2.Độ tự cảm của cuộn dây có lõi sắt là bao nhiêu nếu trong thời gian D t= 0,50 s dòng điện trong mạch thay đổi từ TÔI 1 = = 10,0 A trước TÔI 2 = 5,0 A và suất điện động tự cảm thu được có độ lớn bằng |ℰ là| = 25V?
Trả lời: L = ℰ là» 2.5 Gn.
DỪNG LẠI! Hãy tự mình quyết định: A5, A6, B6.
đầu đọc: Ý nghĩa của dấu trừ trong công thức (13.2) là gì?
![]() |
Tác giả: Xét mạch dẫn có dòng điện chạy qua. Hãy chọn hướng bỏ quađường viền - theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ (Hình 13.6). Nhớ lại: nếu hướng của dòng điện trùng với hướng đi vòng đã chọn thì cường độ dòng điện được coi là dương, còn nếu không thì là âm.
Thay đổi hiện tại D Tôi = tôi lừa đảo - TÔIđầu cũng là một đại lượng (âm hoặc dương). Emf tự cảm là công do trường xoáy thực hiện khi chuyển động của một vật điện tích dương dọc theo đường viền dọc theo hướng đi qua đường viền. Nếu căng thẳng trường xoáyđược hướng dọc theo hướng đi qua đường bao thì công này là dương, nếu ngược lại thì công này là âm. Như vậy, dấu trừ trong công thức (13.2) cho thấy các giá trị của D TÔI và ℰ luôn có những dấu hiệu khác nhau.
Hãy thể hiện điều này bằng các ví dụ (Hình 13.7):
MỘT) TÔI> 0 và D TÔI> 0, có nghĩa là ℰ là < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода;
b) TÔI> 0 và D TÔI < 0, значит, ℰlà >
V) TÔI < 0, а D|tôi|> 0, tức là mô đun dòng điện tăng lên và bản thân dòng điện ngày càng âm hơn. Vậy D TÔI < 0, тогда ℰlà> 0, tức là EMF tự cảm ứng được “bật” dọc theo hướng đi vòng;
G) TÔI < 0, а D|tôi| < 0, т.е. модуль тока уменьшается, а сам ток становится все «менее отрицательным». Значит, DTÔI> 0 thì ℰ là < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода.
Trong các vấn đề, nếu có thể nên chọn hướng rẽ nhánh sao cho dòng điện dương.
Vấn đề 13.3. Trong mạch ở hình. 13,8, và L 1 = 0,02H và L 2 = 0,005 Gn. Tại một thời điểm nào đó dòng điện TÔI 1 = 0,1 A và tăng với tốc độ 10 A/s, dòng điện TÔI 2 = 0,2 A và tăng với tốc độ 20 A/s. Tìm mức kháng cự R.
![]() ![]() |
|
L 1 = 0,02H L 2 = 0,005Hn TÔI 1 = 0,1 A TÔI 2 = 0,2 A D TÔI 1/D t= 10 A/s D TÔI 2/D t= 20 A/s | |
R= ? | |
và ℰ là 2 kết nối ngược dòng điện TÔI 1 và TÔI 2 (Hình 13.8, b), Ở đâu
|ℰ là 1 | = ; |ℰ là 2 | = .
Hãy chọn hướng của vòng tròn theo chiều kim đồng hồ (xem Hình 13.8, b) và áp dụng quy tắc thứ hai của Kirchhoff
–|ℰ là 1 | + |ℰ là 2 | = TÔI 1 R-I 2 R ,
R = |ℰ là 2 | – |ℰ là 1 | / (TÔI 1 - TÔI 2) = =
1 Ôm.
Trả lời: R = » 1 Ôm.
DỪNG LẠI! Tự mình quyết định: B7, B8, C3.
Vấn đề 13.4. Cuộn dây điện trở R= 20 Ohm và độ tự cảm L= 0,010 H nằm trong từ trường xoay chiều. Khi được tạo bởi trường này từ thông tăng DF = 0,001 Wb thì dòng điện trong cuộn dây tăng D tôi = 0,050 A. Trong thời gian này điện tích truyền qua cuộn dây là bao nhiêu?
Cơm. 13.9 |
sự dẫn truyền |ℰ là| = . Hơn nữa ℰ là“bật” hướng tới ℰ Tôi, vì dòng điện trong mạch tăng lên (Hình 13.9).
Hãy chọn hướng đi qua mạch theo chiều kim đồng hồ. Khi đó, theo quy tắc thứ hai của Kirchhoff, chúng ta có:
|ℰ Tôi| – |ℰ là| = IR ,
TÔI = (|ℰ Tôi| – |ℰ là|)/R = .
Thù lao q, đi qua cuộn dây trong thời gian D t, bằng nhau
q = tôi D t =
Trả lời: 25µC.
DỪNG LẠI! Tự mình quyết định: B9, B10, C4.
Vấn đề 13.5. Cuộn dây có điện cảm L Và điện trở Rđược kết nối qua khóa với nguồn hiện tại bằng EMF ℰ . Ngay bây giờ t= 0 chìa khóa đã đóng. Dòng điện thay đổi như thế nào theo thời gian? TÔI trong mạch điện ngay sau khi đóng chìa khóa? Bởi vì lâu rồi sau khi đóng cửa? Tỷ lệ thời gian đặc trưng t làm tăng dòng điện trong mạch như vậy. Điện trở trong của nguồn dòng có thể bỏ qua.
Cơm. 13.10
![]() |
Ngay sau khi đóng chìa khóa TÔI= 0 nên ta có thể xét » ℰ /L, tức là hiện tại tăng với tốc độ không đổi (TÔI = (ℰ /L)t;cơm. 13.11).
>> Tự cảm ứng. Điện cảm
§ 15 TỰ CẢM ỨNG. cảm ứng
Tự cảm ứng. Nếu dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thì từ thông đi qua cuộn dây thay đổi. Do đó, trong cùng một dây dẫn có dòng điện xoay chiều chạy qua, lực điện gây ra. Hiện tượng này được gọi là tự cảm ứng.
Trong quá trình tự cảm ứng, mạch dẫn thực hiện vai trò kép: Dòng điện xoay chiều trong dây dẫn làm xuất hiện một từ thông trên bề mặt giới hạn bởi vòng dây. Và vì từ thông thay đổi theo thời gian nên xuất hiện lực điện động cảm ứng. Theo định luật Lenz, khi dòng điện tăng thì cường độ dòng điện xoáy điện trường hướng ngược dòng điện. Do đó, tại thời điểm này trường xoáy ngăn cản dòng điện tăng lên. Ngược lại, tại thời điểm dòng điện giảm thì trường xoáy hỗ trợ nó.
Hiện tượng tự cảm ứng có thể được quan sát thấy ở thí nghiệm đơn giản. Hình 2.13 thể hiện mạch điện kết nối song song hai đèn giống nhau. Một trong số chúng được nối với nguồn thông qua điện trở R, còn chiếc kia nối tiếp với cuộn dây L có lõi sắt.
Khi đóng phím, đèn đầu tiên sẽ nhấp nháy gần như ngay lập tức và đèn thứ hai có độ trễ đáng chú ý. Emf tự cảm ứng trong mạch của đèn này lớn và dòng điện không đạt ngay lập tức giá trị tối đa(Hình 2.14).
Sự xuất hiện của sức điện động tự cảm khi mở có thể được quan sát trong một thí nghiệm với mạch điện được trình bày dưới dạng sơ đồ trong Hình 2.15. Khi mở công tắc, một sức điện động tự cảm xuất hiện ở cuộn dây L, duy trì dòng điện ban đầu. kết quả là tại thời điểm mở, một dòng điện chạy qua điện kế (mũi tên màu), ngược chiều với dòng điện ban đầu trước khi mở (mũi tên đen). Dòng điện khi mạch mở có thể vượt quá dòng điện chạy qua điện kế khi đóng công tắc. Điều này có nghĩa là emf tự cảm lớn hơn emf của pin.
Nội dung bài học ghi chú bài học hỗ trợ phương pháp tăng tốc trình bày bài học khung công nghệ tương tác Luyện tập nhiệm vụ và bài tập hội thảo tự kiểm tra, đào tạo, tình huống, nhiệm vụ bài tập về nhà vấn đề gây tranh cãi câu hỏi tu từ từ sinh viên Minh họa âm thanh, video clip và đa phương tiện hình ảnh, hình ảnh, đồ họa, bảng biểu, sơ đồ, hài hước, giai thoại, truyện cười, truyện tranh, ngụ ngôn, câu nói, ô chữ, trích dẫn Tiện ích bổ sung tóm tắt bài viết thủ thuật cho trẻ tò mò sách giáo khoa từ điển cơ bản và bổ sung các thuật ngữ khác Cải thiện sách giáo khoa và bài họcsửa lỗi trong sách giáo khoa cập nhật một đoạn trong sách giáo khoa, những yếu tố đổi mới trong bài, thay thế kiến thức cũ bằng kiến thức mới Chỉ dành cho giáo viên bài học hoàn hảo kế hoạch lịch trong một năm khuyến nghị về phương pháp chương trình thảo luận Bài học tích hợpTrong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu làm thế nào và ai phát hiện ra hiện tượng tự cảm ứng, chúng ta sẽ xem xét kinh nghiệm mà chúng ta sẽ chứng minh hiện tượng này, chúng ta sẽ xác định rằng hiện tượng tự cảm ứng là trường hợp đặc biệt cảm ứng điện từ. Cuối bài chúng ta sẽ vào đại lượng vật lý, cho thấy sự phụ thuộc của sức điện động tự cảm vào kích thước và hình dạng của dây dẫn cũng như vào môi trường đặt dây dẫn, tức là độ tự cảm.
Henry đã phát minh ra các cuộn dây phẳng làm bằng dải đồng, nhờ đó ông đã đạt được hiệu ứng năng lượng rõ rệt hơn so với khi sử dụng dây điện từ. Nhà khoa học nhận thấy rằng khi có một cuộn dây mạnh trong mạch, dòng điện trong mạch này đạt giá trị cực đại chậm hơn nhiều so với khi không có cuộn dây.
Cơm. 2. Sơ đồ thiết lập thử nghiệm D.Henry
Trong hình. 2 hiển thị sơ đồ điện một thiết lập thí nghiệm trên cơ sở đó có thể chứng minh hiện tượng tự cảm ứng. Một mạch điện gồm hai bóng đèn mắc song song được mắc vào nguồn điện qua một chìa khóa DC. Một cuộn dây mắc nối tiếp với một bóng đèn. Sau khi đóng mạch, thấy bóng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sáng chậm hơn bóng đèn thứ hai (Hình 3).
Cơm. 3. Độ sáng khác nhau của bóng đèn tại thời điểm mạch điện được bật
Khi tắt nguồn, bóng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sẽ tắt chậm hơn bóng đèn thứ hai.
Tại sao đèn không tắt cùng lúc?
Khi đóng công tắc (Hình 4), do xuất hiện suất điện động tự cảm nên dòng điện trong bóng đèn cùng với cuộn dây tăng chậm hơn nên bóng đèn này sáng chậm hơn.
Cơm. 4. Đóng chìa khóa
Khi công tắc được mở (Hình 5), lực điện động tự cảm tạo ra sẽ ngăn dòng điện giảm. Do đó, dòng điện tiếp tục chảy trong một thời gian. Để tồn tại dòng điện, cần có một mạch kín. Có một mạch điện như vậy trong mạch điện đó chứa cả hai bóng đèn. Do đó, khi mở mạch, các bóng đèn sẽ phát sáng như nhau trong một thời gian và độ trễ quan sát được có thể do các nguyên nhân khác gây ra.
Cơm. 5. Mở chìa khóa
Chúng ta hãy xem xét các quá trình xảy ra trong mạch này khi chìa khóa được đóng và mở.
1. Đóng chìa khóa.
Trong mạch có cuộn dây mang dòng điện. Cho dòng điện ở vòng này chảy ngược chiều kim đồng hồ. Khi đó từ trường sẽ hướng lên trên (Hình 6).
Do đó, cuộn dây kết thúc trong không gian riêng của nó từ trường. Khi dòng điện tăng lên, cuộn dây sẽ nằm trong không gian có từ trường thay đổi của dòng điện của chính nó. Nếu dòng điện tăng thì từ thông do dòng điện này tạo ra cũng tăng. Như đã biết, với sự gia tăng từ thông xuyên qua mặt phẳng của mạch điện, lực điện động cảm ứng và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng. Theo quy tắc Lenz, dòng điện này sẽ được định hướng sao cho ngăn cản từ trường của nó làm thay đổi từ thông xuyên qua mặt phẳng của mạch điện.
Đó là, đối với cái được xem xét trong Hình. 6 vòng, dòng điện cảm ứng phải được định hướng theo chiều kim đồng hồ (Hình 7), nhờ đó ngăn chặn sự tăng dòng điện của chính vòng quay. Do đó, khi đóng chìa khóa, dòng điện trong mạch không tăng ngay lập tức do xuất hiện trong mạch này một dòng điện cảm ứng hãm, hướng theo chiều ngược lại.
2. Mở chìa khóa
Khi mở công tắc, dòng điện trong mạch giảm dẫn đến từ thông qua mặt phẳng cuộn dây giảm. Từ thông giảm sẽ dẫn đến xuất hiện suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng. Trong trường hợp này, dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện của cuộn dây. Điều này dẫn đến dòng điện nội tại giảm chậm hơn.
Phần kết luận: khi dòng điện trong một dây dẫn thay đổi, cảm ứng điện từ xảy ra trong cùng một dây dẫn, tạo ra một dòng điện cảm ứng có hướng sao cho ngăn chặn bất kỳ sự thay đổi nào đối với dòng điện của chính nó trong dây dẫn (Hình 8). Đây chính là bản chất của hiện tượng tự cảm ứng. Tự cảm ứng là trường hợp đặc biệt của cảm ứng điện từ.
Cơm. 8. Thời điểm đóng mở mạch điện
Công thức tìm cảm ứng từ của một dây dẫn thẳng có dòng điện:
cảm ứng từ ở đâu; - hằng số từ; - cường độ hiện tại; - khoảng cách từ dây dẫn đến điểm.
Dòng cảm ứng từ qua diện tích đó bằng:
diện tích bề mặt bị từ thông xuyên qua là bao nhiêu.
Như vậy, cường độ cảm ứng từ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn.
Đối với một cuộn dây có số vòng dây và là chiều dài, cảm ứng từ trường được xác định theo mối quan hệ sau:
Từ thông tạo bởi cuộn dây có số vòng N, bằng:
Thay thế vào biểu hiện này công thức cảm ứng từ trường, ta có:
Tỉ số giữa số vòng dây và chiều dài cuộn dây được biểu thị bằng số:
Chúng ta thu được biểu thức cuối cùng cho từ thông:
Từ mối quan hệ thu được, rõ ràng là giá trị từ thông phụ thuộc vào giá trị hiện tại và hình dạng của cuộn dây (bán kính, chiều dài, số vòng dây). Giá trị bằng được gọi là độ tự cảm:
Đơn vị của độ tự cảm là Henry:
Do đó, dòng cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện trong cuộn dây bằng:
Xét công thức suất điện động cảm ứng, ta thấy suất điện động tự cảm bằng tích của tốc độ biến thiên của dòng điện và độ tự cảm, lấy dấu “-”:
Tự cảm ứng- đây là hiện tượng xuất hiện cảm ứng điện từ trong một dây dẫn khi cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó thay đổi.
Sức điện động tự cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của dòng điện chạy qua dây dẫn, lấy dấu trừ. Hệ số tỷ lệ được gọi là độ tự cảm, điều này phụ thuộc vào thông số hình học nhạc trưởng.
Một dây dẫn có độ tự cảm bằng 1 H nếu với tốc độ thay đổi của dòng điện trong dây dẫn bằng 1 A/s, xuất hiện một suất điện động tự cảm bằng 1 V trong dây dẫn này.
Mọi người gặp phải hiện tượng tự cảm mỗi ngày. Mỗi khi chúng ta bật hoặc tắt đèn, từ đó chúng ta đóng hoặc mở mạch điện, đồng thời kích thích dòng điện cảm ứng. Đôi khi những dòng điện này có thể đạt đến mức như vậy số lượng lớn rằng có một tia lửa điện bên trong công tắc mà chúng ta có thể nhìn thấy.
Tài liệu tham khảo
- Myakishev G.Ya. Vật lý: Sách giáo khoa. cho lớp 11 giáo dục phổ thông các cơ quan. - M.: Giáo dục, 2010.
- Kasyanov V.A. Vật lý. Lớp 11: Giáo dục. cho giáo dục phổ thông các cơ quan. - M.: Bustard, 2005.
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Vật lý 11. - M.: Mnemosyne.
- Cổng Internet Myshared.ru ().
- Cổng Internet Physics.ru ().
- Cổng thông tin Internet Festival.1september.ru ().
bài tập về nhà
- Câu hỏi cuối đoạn 15 (tr. 45) - Myakishev G.Ya. Vật lý 11 (xem danh sách đề nghị đọc)
- Độ tự cảm của dây dẫn nào là 1 Henry?
Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu làm thế nào và ai phát hiện ra hiện tượng tự cảm ứng, xem xét kinh nghiệm mà chúng ta sẽ chứng minh hiện tượng này và xác định rằng hiện tượng tự cảm ứng là một trường hợp đặc biệt của cảm ứng điện từ. Vào cuối bài học, chúng ta sẽ giới thiệu một đại lượng vật lý biểu thị sự phụ thuộc của suất điện động tự cảm vào kích thước, hình dạng của dây dẫn và vào môi trường đặt dây dẫn, tức là độ tự cảm.
Henry đã phát minh ra các cuộn dây phẳng làm bằng dải đồng, nhờ đó ông đã đạt được hiệu ứng năng lượng rõ rệt hơn so với khi sử dụng dây điện từ. Nhà khoa học nhận thấy rằng khi có một cuộn dây mạnh trong mạch, dòng điện trong mạch này đạt giá trị cực đại chậm hơn nhiều so với khi không có cuộn dây.
Cơm. 2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm của D. Henry
Trong hình. Hình 2 thể hiện sơ đồ điện của thiết lập thí nghiệm, trên cơ sở đó có thể chứng minh hiện tượng tự cảm ứng. Một mạch điện gồm hai bóng đèn mắc song song được nối qua một công tắc với nguồn điện một chiều. Một cuộn dây mắc nối tiếp với một bóng đèn. Sau khi đóng mạch, thấy bóng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sáng chậm hơn bóng đèn thứ hai (Hình 3).
Cơm. 3. Độ sáng khác nhau của bóng đèn tại thời điểm mạch điện được bật
Khi tắt nguồn, bóng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sẽ tắt chậm hơn bóng đèn thứ hai.
Tại sao đèn không tắt cùng lúc?
Khi đóng công tắc (Hình 4), do xuất hiện suất điện động tự cảm nên dòng điện trong bóng đèn cùng với cuộn dây tăng chậm hơn nên bóng đèn này sáng chậm hơn.
Cơm. 4. Đóng chìa khóa
Khi công tắc được mở (Hình 5), lực điện động tự cảm tạo ra sẽ ngăn dòng điện giảm. Do đó, dòng điện tiếp tục chảy trong một thời gian. Để tồn tại dòng điện, cần có một mạch kín. Có một mạch điện như vậy trong mạch điện đó chứa cả hai bóng đèn. Do đó, khi mở mạch, các bóng đèn sẽ phát sáng như nhau trong một thời gian và độ trễ quan sát được có thể do các nguyên nhân khác gây ra.
Cơm. 5. Mở chìa khóa
Chúng ta hãy xem xét các quá trình xảy ra trong mạch này khi chìa khóa được đóng và mở.
1. Đóng chìa khóa.
Trong mạch có cuộn dây mang dòng điện. Cho dòng điện ở vòng này chảy ngược chiều kim đồng hồ. Khi đó từ trường sẽ hướng lên trên (Hình 6).
Do đó, cuộn dây kết thúc trong không gian có từ trường của chính nó. Khi dòng điện tăng lên, cuộn dây sẽ nằm trong không gian có từ trường thay đổi của dòng điện của chính nó. Nếu dòng điện tăng thì từ thông do dòng điện này tạo ra cũng tăng. Như đã biết, với sự gia tăng từ thông xuyên qua mặt phẳng của mạch, một suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện trong mạch này và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, dòng điện này sẽ có chiều sao cho ngăn cản từ trường của nó làm thay đổi từ thông xuyên qua mặt phẳng của mạch điện.
Đó là, đối với cái được xem xét trong Hình. 6 vòng, dòng điện cảm ứng phải được định hướng theo chiều kim đồng hồ (Hình 7), nhờ đó ngăn chặn sự tăng dòng điện của chính vòng quay. Do đó, khi đóng chìa khóa, dòng điện trong mạch không tăng ngay lập tức do xuất hiện trong mạch này một dòng điện cảm ứng hãm, hướng theo chiều ngược lại.
2. Mở chìa khóa
Khi mở công tắc, dòng điện trong mạch giảm dẫn đến từ thông qua mặt phẳng cuộn dây giảm. Từ thông giảm sẽ dẫn đến xuất hiện suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng. Trong trường hợp này, dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện của cuộn dây. Điều này dẫn đến dòng điện nội tại giảm chậm hơn.
Phần kết luận: khi dòng điện trong một dây dẫn thay đổi, cảm ứng điện từ xảy ra trong cùng một dây dẫn, tạo ra một dòng điện cảm ứng có hướng sao cho ngăn chặn bất kỳ sự thay đổi nào đối với dòng điện của chính nó trong dây dẫn (Hình 8). Đây chính là bản chất của hiện tượng tự cảm ứng. Tự cảm ứng là trường hợp đặc biệt của cảm ứng điện từ.
Cơm. 8. Thời điểm đóng mở mạch điện
Công thức tìm cảm ứng từ của một dây dẫn thẳng có dòng điện:
cảm ứng từ ở đâu; - hằng số từ; - cường độ hiện tại; - khoảng cách từ dây dẫn đến điểm.
Dòng cảm ứng từ qua diện tích đó bằng:
diện tích bề mặt bị từ thông xuyên qua là bao nhiêu.
Như vậy, cường độ cảm ứng từ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn.
Đối với một cuộn dây có số vòng dây và là chiều dài, cảm ứng từ trường được xác định theo mối quan hệ sau:
Từ thông tạo bởi cuộn dây có số vòng N, bằng:
Thay công thức cảm ứng từ trường vào biểu thức này, chúng ta thu được:
Tỉ số giữa số vòng dây và chiều dài cuộn dây được biểu thị bằng số:
Chúng ta thu được biểu thức cuối cùng cho từ thông:
Từ mối quan hệ thu được, rõ ràng là giá trị từ thông phụ thuộc vào giá trị hiện tại và hình dạng của cuộn dây (bán kính, chiều dài, số vòng dây). Giá trị bằng được gọi là độ tự cảm:
Đơn vị của độ tự cảm là Henry:
Do đó, dòng cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện trong cuộn dây bằng:
Xét công thức suất điện động cảm ứng, ta thấy suất điện động tự cảm bằng tích của tốc độ biến thiên của dòng điện và độ tự cảm, lấy dấu “-”:
Tự cảm ứng- đây là hiện tượng xuất hiện cảm ứng điện từ trong một dây dẫn khi cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó thay đổi.
Sức điện động tự cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của dòng điện chạy qua dây dẫn, lấy dấu trừ. Hệ số tỷ lệ được gọi là độ tự cảm, phụ thuộc vào các thông số hình học của dây dẫn.
Một dây dẫn có độ tự cảm bằng 1 H nếu với tốc độ thay đổi của dòng điện trong dây dẫn bằng 1 A/s, xuất hiện một suất điện động tự cảm bằng 1 V trong dây dẫn này.
Người ta gặp phải hiện tượng tự cảm hàng ngày. Mỗi khi chúng ta bật hoặc tắt đèn, qua đó chúng ta đóng hoặc mở mạch điện, từ đó kích thích dòng điện cảm ứng. Đôi khi những dòng điện này có thể đạt giá trị cao đến mức có một tia lửa điện nhảy vào bên trong công tắc mà chúng ta có thể nhìn thấy.
Tài liệu tham khảo
- Myakishev G.Ya. Vật lý: Sách giáo khoa. cho lớp 11 giáo dục phổ thông các cơ quan. - M.: Giáo dục, 2010.
- Kasyanov V.A. Vật lý. Lớp 11: Giáo dục. cho giáo dục phổ thông các cơ quan. - M.: Bustard, 2005.
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Vật lý 11. - M.: Mnemosyne.
- Cổng Internet Myshared.ru ().
- Cổng Internet Physics.ru ().
- Cổng thông tin Internet Festival.1september.ru ().
bài tập về nhà
- Câu hỏi cuối đoạn 15 (tr. 45) - Myakishev G.Ya. Vật lý 11 (xem danh sách đề nghị đọc)
- Độ tự cảm của dây dẫn nào là 1 Henry?
Khi dòng điện trong mạch thay đổi thì dòng cảm ứng từ qua bề mặt bị giới hạn bởi mạch này thay đổi; từ thông cảm ứng từ thay đổi dẫn đến sự kích thích của suất điện động tự cảm. Hướng của EMF hóa ra là sao cho khi dòng điện tăng mạch emf ngăn dòng điện tăng và khi dòng điện giảm, nó ngăn dòng điện giảm.
Độ lớn của EMF tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của dòng điện TÔI và độ tự cảm của vòng lặp L :
.Do hiện tượng tự cảm ứng ở mạch điện với nguồn EMF, khi đóng mạch, dòng điện không được thiết lập ngay lập tức mà sau một thời gian. Các quá trình tương tự xảy ra khi mạch hở và giá trị của emf tự cảm ứng có thể vượt quá đáng kể emf nguồn. Thông thường nhất trong cuộc sống hàng ngày, nó được sử dụng trong cuộn dây đánh lửa của ô tô. Điện áp tự cảm điển hình với điện áp cung cấp 12V là 7-25kV.
Quỹ Wikimedia.
2010.
Xem “tự cảm ứng” là gì trong các từ điển khác: lực điện tự cảm ứng
- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Từ điển Anh-Nga về kỹ thuật điện và kỹ thuật điện, Moscow, 1999] Các chủ đề về kỹ thuật điện, các khái niệm cơ bản EN emfĐiện áp Faradayđiện cảm tự cảm ứng... ...
- (từ tiếng Latin inductio hướng dẫn, động lực), một giá trị đặc trưng cho một nam châm. Thánh Va điện. dây chuyền. Dòng điện chạy trong mạch dẫn tạo ra một từ trường ở khu vực xung quanh. trường và từ thông Ф xuyên qua mạch điện (liên kết với nó) là thẳng... ... Bách khoa toàn thư vật lý
công suất phản kháng- Giá trị bằng dòng điện hình sin và điện áp tích của giá trị hiệu dụng của điện áp với giá trị hiệu dụng của dòng điện và sin của độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện của mạng hai cực. [GOST R 52002 2003]… … Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật
Nhánh vật lý bao gồm kiến thức về tĩnh điện, dòng điện Và hiện tượng từ tính. TĨNH ĐIỆN Tĩnh điện liên quan đến các hiện tượng liên quan đến vật thể đứng yên. điện tích. Sự có mặt của các lực tác dụng giữa.... Bách khoa toàn thư của Collier
Máy điện không có bộ phận chuyển động, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành dòng điện xoay chiều ở điện áp khác. Trong trường hợp đơn giản nhất, nó bao gồm một mạch từ (lõi) và hai cuộn dây nằm trên đó, cuộn sơ cấp và... ... Từ điển bách khoa