Lý thuyết tự cảm
Lý thuyết:
TỰ CẢM
I - HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
1. Các thí nghiệm:
- Thí nghiệm 1: Khóa K1 và K2 đóng, K3 mở. Khí đóng khóa K, đèn 2 sáng lên ngay còn đèn 1 sáng lên chậm hơn đèn 2.
* Giải thích: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây tăng lên đột ngột trong khoảng thời gian ngắn (cường độ dòng điện tăng từ 0 - I) làm cho từ trường qua ống dây tăng lên => từ thông qua cuộn dây tăng lên
Trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây biến thiên sinh ra dòng điện cảm ứng theo định luật Lenxơ, dòng điện cảm ứng có chiều chống lại sự tăng của từ thông => nó làm giảm cường độ dòng điện qua đèn 1, làm đèn 1 sáng chậm hơn đèn 2.
- Thí nghiệm 2: Khóa K1, K3 đóng, K2 mở. Khi ngắt khóa K, đèn 3 đang tắt bỗng sáng vụt lên rồi tắt ngay.
*Giải thích: Khi ngắt khóa K, dòng điện đột ngột giảm trong khoảng thời gian ngắn (cường độ từ I - 0) => từ trường qua cuộn dây L giảm => từ thông qua cuộn dây L biến thiên giảm.
Từ thông qua cuộn dây L biến thiên giảm => sinh ra dòng điện cảm ứng qua cuộn dây có chiều chống lại sự giảm => dòng điện cảm ứng này qua đèn 3 làm đèn 3 sáng vụt lên. Sau khoảng thời gian ngắt mạch không còn sự biến thiên từ thông => dòng điện cảm ứng mất đi => đèn 3 vụt tắt
2. Kết luận:
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra
II- SUẤT ĐIỆN ĐỘNG TỰ CẢM
1. Hệ số tự cảm
- Từ thông: \(\Phi = Li\)
Với L: hệ số tự cảm
- Hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}S\)
Trong đó:
+ n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống \((n = \frac{N}{l})\)
+ V: thể tích của ống \((V = lS)\)
+ S: tiết diện của ống dây (m2)
- Đơn vị của hệ số tự cảm: Henri (H)
2. Suất điện động tự cảm
Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm
\({e_{tc}} = - L\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\)
Trong đó:
+ \({e_{tc}}\): suất điện động tự cảm
+ L: hệ số tự cảm
+ ∆i: Độ biến thiên cường độ dòng điện (A)
+ ∆t: Thời gian biến thiên cường độ dòng điện (s)
+ \(\frac{{\Delta i}}{{\Delta t}}\) : tốc độ biến thiên cường độ dòng điện (A/s)
Dấu “-“ giống như công thức tính suất điện động cảm ứng theo định luật Faraday chỉ chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Lenxơ
Về mặt độ lớn, suất điện động tự cảm được tính theo biểu thức: \({e_{tc}} = L\frac{{\left| {\Delta i} \right|}}{{\Delta t}}\)
III- NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG
- Năng lượng từ trường của cuộn dây:
\({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{i^2}\)
Trong đó:
+ W: năng lượng từ trường của cuộn dây
+ L: hệ số tự cảm của cuộn dây (H)
+ i: Cường độ dòng điện tự cảm (A)
- Mật độ năng lượng từ trường:
\({\rm{w}} = \frac{1}{{8\pi }}{10^7}{B^2}\)
IV- ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong các mạch điện xoay chiều.
Cuộn cảm là một phần tử quan trọng trong các mạch điện xoay chiều có mạch dao động và các máy biến áp.
Sơ đồ tư duy về tự cảm
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Bài 25. Tự cảm
Bài tập & Lời giải:
- 👉 Câu C1 trang 153 SGK Vật lý 11
- 👉 Câu C2 trang 155 SGK Vật lý 11
- 👉 Câu C3 trang 156 SGK Vật lý 11
- 👉 Bài 1 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 2 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 3 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 4 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 5 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 6 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 7 trang 157 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 8 trang 157 SGK Vật lí 11
Xem thêm lời giải SGK Vật lí lớp 11
CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
- 👉 Bài 1. Điện tích, định luật Cu-lông
- 👉 Bài 2. Thuyết electron - Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện
- 👉 Bài 4. Công của lực điện
- 👉 Bài 5. Điện thế - Hiệu điện thế
- 👉 Bài 6. Tụ điện
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 1 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 1 – Vật lý 11
CHƯƠNG II. DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
- 👉 Bài 7. Dòng điện không đổi, nguồn điện
- 👉 Bài 8. Điện năng - Công suất điện
- 👉 Bài 9. Định luật ôm đối với toàn mạch
- 👉 Bài 10. Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Bài 11. Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Bài 12. Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
- 👉 Bài 13. Dòng điện trong kim loại
- 👉 Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Bài 15. Dòng điện trong chất khí
- 👉 Bài 16. Dòng điện trong chân không
- 👉 Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Bài 18. Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 2 + 3 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 2 + 3 – Vật lý 11
ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI
CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG
- 👉 Bài 19. Từ trường
- 👉 Bài 20. Lực từ - Cảm ứng từ
- 👉 Bài 21. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Bài 22. Lực Lo-ren-xơ
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 4 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 4 – Vật lý 11
CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
- 👉 Bài 23. Từ thông, cảm ứng điện từ
- 👉 Bài 24. Suất điện động cảm ứng
- 👉 Bài 25. Tự cảm
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 5 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 5 – Vật lý 11
CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
- 👉 Bài 26. Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Bài 27. Phản xạ toàn phần
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 6 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 6 – Vật lý 11
CHƯƠNG VII. MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG
- 👉 Bài 28. Lăng kính
- 👉 Bài 29. Thấu kính mỏng
- 👉 Bài 30. Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Bài 31. Mắt
- 👉 Bài 32. Kính lúp
- 👉 Bài 33. Kính hiển vi
- 👉 Bài 34. Kính thiên văn
- 👉 Bài 35. Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 7 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 7 – Vật lý 11
ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 11
Xem Thêm
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới