BÀI 11: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

A - MỤC TIÊU BÀI HỌC

- Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

- Thực hiện thí nghiệm để nêu được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều (dòng điện luân phiên đổi chiều).

B - NHỮNG KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ

I. DÙNG NAM CHÂM TẠO RA DÒNG ĐIỆN 

1. Thí nghiệm với nam châm vĩnh cửu 

- Thí nghiệm: (H11.2/SGK T57)

- Kết quả:  Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi:

+ Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.

+ Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây.

* Nhận xét 1: Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi ta đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa một đầu cuộn dây đó hoặc ngược lại.

2. Thí nghiệm với nam châm điện 

- Thí nghiệm: (H11.4/SGK T58)

- Kết quả: Dòng điện xuất hiện: 

+ Trong khi đóng mạch điện của nam châm điện.

+ Trong khi ngắt mạch điện của nam châm điện.

 * Nhận xét 2: Dòng điện xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong thời gian đóng và ngắt mạch của nam châm điện, nghĩa là trong thời gian dòng điện của nam châm điện biến thiên. 

II. ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG 

Nhận xét:

- Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng hoặc giảm.

- Khi đóng hay mở khoá K thì cường độ dòng điện trong mạch của nam châm điện tăng lên hoặc giảm đi tương ứng. Dẫn đến số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín thay đổi. Khi đó, dòng điện cảm ứng xuất hiện. Khi dòng điện qua nam châm điện được giữ ổn định, số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín không thay đổi và dòng điện cảm ứng không xuất hiện.

Kết luận: Trong mọi trường hợp khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.

=> Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

III. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Duy trì dòng điện cảm ứng

- Khi duy trì sự quay đều của nam châm trước cuộn dây dẫn kín thì tạo ra và duy trì được dòng điện cảm ứng. 

- Dòng điện cảm ứng có chiều thay đổi luân phiên.

2. Nguyên tắc chung để tạo ra dòng điện xoay chiều.

- Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều thay đổi luân phiên.

- Nguyên tắc chung để tạo ra dòng điện xoay chiều: duy trì sự quay đều giữa nam châm và cuộn dây dẫn kín.

- Có hai phương án để tạo chế tạo máy phát điện xoay chiều:

+ Phương án 1: Giữ cuộn dây dẫn kín cố định và quay đều nam châm

+ Phương án 2: Giữ nam châm cố định và quay đều cuộn dây dẫn kín