Mục lục bài viết

1. Giải đề

Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với

A. điện trở của mạch.

B. độ lớn từ thông qua mạch.

C. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy.

D. diện tích của mạch.

Lời giải chi tiết: Đáp án C. Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy.

+ Suất điện động qua mạch kín: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với?

+ Trong đó: \frac{\Delta \phi }{\Delta t} là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch

 

2. Ôn lại kiến thức về Suất điện động cảm ứng trong mạch kín

- Khái niệm: Sự xuất hiện dòng cảm ứng trong một mạch kín (C) chứng tỏ tồn tài một nguồn điện trong mạch đó. Suất điện động của nguồn này được gọi là suất điện động cảm ứng. Vậy có thể định nghĩa: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

- Chuyển hoá năng lương trong hiện tượng cảm ứng điện từ: Trong hiện tượng cảm ứng điện từ trên đây, để tạo ra sự biến thiên từ thông qua mạch (C), phải có ngoại lực tác dụng vào (C) và ngoại lực này sinh ra một công cơ học. Công cơ học này làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch, nghĩa là đã tạo ra điện năng. Vậy bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ đã nêu trên là quá trình chuyển hóa cơ năng thành điện năng.

 

3. Câu hỏi bài tập luyện tập liên quan

CÂU 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng? 

A. Hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra được gọi là hiện tượng tự cảm.

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

C. Hiện tượng tự cảm là một trường hợp đặc biệt của hiện tượng cảm ứng điện từ.

D. Suất điện động cảm ứng cũng là suất điện động tự cảm.

Lời giải chi tiết: Đáp án D. Suất điện động cảm ứng cũng là suất điện động tự cảm là không đúng.

Câu 2: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong một mạch kín được xác định theo công thức:

A. e_{C} = - \frac{\Delta \phi }{\Delta t}

B. e_{C} = \frac{\Delta t}{\Delta \phi }

C. e_{C} =|\Delta \phi \Delta t|

D. e_{C} = \frac{\Delta \phi }{\Delta t}

Lời giải chi tiết: Đáp án D

Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín được xác định bằng biểu thức e_{C} = \frac{\Delta \phi }{\Delta t}

Câu 3: Một khung dây cứng, phẳng diện tích 25 cm2, gồm 10 vòng dây. Khung dây được đặt trong từ trường đều. Khung dây nằm trong mặt phẳng như hình vẽ. Cảm ứng từ biến thiên theo thời gian theo đồ thị

Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với?

a) Tính độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ lúc t = 0 đến t = 0,4s.

b) Xác định giá trị của suất điện động cảm ứng trong khung.

c) Tìm chiều của dòng điện cảm ứng trong khung.

Hướng dẫn giải chi tiết: 

A, Độ biến thiên của từ thông qua khung dây kể từ lúc t1 = 0 đến t2 = 0,4s.

Từ đồ thị ta có :  t1 = 0 hoăc t2 = 0

 + Độ biến thiên cảm ứng từ: \Delta B = B2 - B1 = - 2,4 . 10^{-3}(T) => Lượng mà từ thông giảm

b) Suất điện động cảm ứng trong khung dây: e_{C} = \frac{\Delta \phi }{\Delta t} = 1,5 . 10^{-4}(V)

c, Vì từ thông giảm nên vecto cảm ứng từ cảm ứng  \underset{B_{C}}{\rightarrow}cùng chiều với cảm ứng từ vecto B. Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng có chiều là chiều kim đồng hồ (hình vẽ).

Câu 4: Sự khác biệt giữa suất điện động cảm ứng và suất điện động tự do là gì? Có điểm tương đồng nào giữa chúng không?

Lời giải chi tiết:
Suất điện động tự do (EMF - electromotive force) thường là sự khác biệt về điện thế giữa hai điểm trong một mạch điện hoặc một nguồn điện. Nó có thể được tạo ra thông qua pin điện hóa, nguồn điện hoặc bất kỳ thiết bị nào tạo ra sự chuyển động của dòng điện trong mạch.
Suất điện động cảm ứng, theo định nghĩa, là sự tạo ra của điện thế trong một vật dẫn (hoặc một vòng dẫn) do sự thay đổi của một lĩnh vực từ (magnetic field) qua vật dẫn đó. Nó có thể xảy ra khi có sự thay đổi của lĩnh vực từ hoặc khi vật dẫn chuyển động qua lĩnh vực từ.
Sự tương đồng giữa chúng là cả hai đều tạo ra một điện thế trong mạch điện. Điều này có thể làm di chuyển dòng điện nếu có một vòng dẫn hoặc một mạch kín để dẫn dòng. Cả hai cũng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng hoặc làm việc trong các thiết bị điện và điện tử. Tuy nhiên, cách chúng được tạo ra và nguyên nhân gây ra chúng là khác nhau. Suất điện động tự do thường liên quan đến các nguồn điện và pin điện, trong khi suất điện động cảm ứng liên quan đến sự thay đổi của lĩnh vực từ và vận động của vật dẫn trong lĩnh vực từ đó.

Câu 5: Làm thế nào một vật dẫn điện chuyển động trong một lĩnh vực từ trường có thể tạo ra một suất điện động cảm ứng?

Lời giải chi tiết: 

Khi một vật dẫn điện chuyển động qua một lĩnh vực từ trường, sự thay đổi vị trí của vật dẫn trong lĩnh vực từ sẽ tạo ra suất điện động cảm ứng. Nguyên lý cơ bản ở đây là hiện tượng cắt dây từ.

Khi một dây dẫn điện (hoặc một vật dẫn bất kỳ) chuyển động qua một lĩnh vực từ, đường dẫn của nó cắt qua các dòng từ trong lĩnh vực từ đó. Sự cắt này tạo ra một suất điện động theo định luật Faraday - Nó là sự thay đổi của dòng từ trong một vòng dẫn tạo ra một suất điện động trong vòng đó.

Công thức toán học để mô tả hiện tượng này là: EMF (suất điện động) = - \frac{\Delta \phi }{\Delta t}, trong đó EMF là suất điện động, Φ là dòng từ, và \frac{\Delta \phi }{\Delta t} là sự thay đổi của dòng từ theo thời gian. Đơn giản hóa, khi có sự thay đổi của lưu lượng từ qua một bề mặt (như di chuyển của vật dẫn qua lĩnh vực từ), điện tích sẽ được tạo ra hoặc dịch chuyển trong vật dẫn đó.

Ví dụ, một dây dẫn chuyển động qua một nam châm mạnh sẽ tạo ra suất điện động cảm ứng. Nếu dây di chuyển theo đường cong hoặc quay tròn, sự thay đổi của lĩnh vực từ qua dây này sẽ tạo ra một điện thế và dòng điện có thể chảy qua dây, tạo ra hiện tượng điện từ hoặc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử.

Câu 6: Suất điện động cảm ứng có ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày như thế nào? Cung cấp ví dụ về các thiết bị hoặc ứng dụng sử dụng nguyên lý này.

Lời giải chi tiết:

Suất điện động cảm ứng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày, từ công nghiệp đến các thiết bị gia dụng. Dưới đây là một số ví dụ:

1. Điện động cảm ứng trong động cơ điện

Động cơ điện: Các động cơ điện, như động cơ đồng cảm, là một ví dụ điển hình. Nguyên lý của động cơ này dựa trên suất điện động cảm ứng để tạo ra chuyển động từ việc đặt một dây dẫn trong lĩnh vực từ và tạo ra một điện thế, từ đó tạo ra lực để vận hành động cơ.

2. Sạc không dây

Sạc không dây (Wireless Charging): Công nghệ sạc không dây sử dụng suất điện động cảm ứng để truyền năng lượng từ một nguồn (đế sạc) đến thiết bị (điện thoại di động, đồng hồ thông minh) mà không cần cáp kết nối trực tiếp. Điện thoại thông minh hỗ trợ sạc không dây có thể sạc khi đặt lên một đế sạc chứa cuộn dây dẫn được kích hoạt bởi lĩnh vực từ.

3. Cảm biến và thiết bị đo

Cảm biến tốc độ và đo lường: Trong công nghiệp và các thiết bị đo, cảm biến dựa trên suất điện động cảm ứng để đo tốc độ, chuyển động hoặc vị trí. Cảm biến này thường được sử dụng trong các thiết bị đo tốc độ, máy đo độ dịch chuyển trong công nghiệp và trong các thiết bị đo lường chính xác.

4. Công nghệ đọc thẻ và NFC

Đọc thẻ và NFC (Near Field Communication): Một số công nghệ đọc thẻ và NFC sử dụng nguyên lý cảm ứng để truyền thông tin từ thẻ vào thiết bị đọc thông tin. Ví dụ như việc sử dụng thẻ thông minh trong giao thông công cộng hoặc trong thanh toán không tiếp xúc.

5. Máy phát điện và điện mô tơ

Điện mô tơ và máy phát điện trong xe điện: Trong xe điện, nguyên tắc của suất điện động cảm ứng được sử dụng trong các máy phát điện để tạo ra điện năng từ chuyển động của xe. Ngược lại, trong các điện mô tơ, nguyên tắc này được sử dụng để tạo ra chuyển động từ năng lượng điện.

Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê, hy vọng bài viết đã mang đến thông tin hữu ích cũng như đáp án cần tìm cho bạn đọc. Xin trân trọng cảm ơn!