Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
Bài C1 (trang 87 SGK Vật Lý 9): Hãy quan sát xem các đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau đây:
- Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây
- Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây.
- Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây
- Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm.
Lời giải:
- Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S tăng.
- Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S không đổi.
- Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S giảm.
- Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S tăng.
Bài C2 (trang 88 SGK Vật Lý 9): Đối chiếu kết quả của thí nghiệm trên (câu C1) với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây, hãy chọn từ thích hợp điền các ô trông trong bảng 1.
Lời giải:
Làm thí nghiệm Có dòng điện cảm ứng hay không?
Số đường sức từ qua S có biến đổi hay không?
Đưa nam châm lại gần cuộn dây
Có Có và tăng lên
Để nam châm nằm yên Không Không biến đổi Đưa nam châm ra xa
cuộn dây
Có Có và giảm xuống
Bài C3 (trang 88 SGK Vật Lý 9): Từ bảng 1 suy ra trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín?
Lời giải:
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín xuất hiện khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng hay giảm.
Bài C4 (trang 88 SGK Vật Lý 9): Vận dụng Nhận xét 2 trong bài học để giải thích vì sao trong thí nghiệm ở hình 31.3, khi đóng hay ngắt mạch của nam châm điện thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Lời giải:
+ Khi đóng mạch điện, cường độ dòng điện tăng từ không đến có, từ trường của nam châm điện mạnh lên, số đường sức từ biểu diễn từ trường tăng lên, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây cũng tăng lên, nên dòng điện cảm ứng xuất hiện.
+ Khi dòng điện trong cuộn dây đã ổn định thì từ trường do nó sinh ra sẽ không đổi, tức là số đường sức từ gửi qua tiết diện S của cuộn dây đèn LED cũng không đổi nên trong cuộn dây này sẽ không có dòng điện cảm ứng.
+ Khi ngắt mạch điện, cường độ dòng điện giảm về không, từ trường của nam châm điện giảm theo nên số đường sức từ biểu diễn từ trường xuyên qua cuộn dây LED sẽ giảm đi => dòng điện cảm ứng xuất hiện làm sáng đèn trong thời gian ngắn khi đó.
Bài C5 (trang 89 SGK Vật Lý 9): Hãy vận dụng kết luận trong bài để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.
Lời giải:
Khi quay núm của đinamô, nam châm quay theo. Khi một cực của nam châm lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Khi cực đó của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Bài C6 (trang 89 SGK Vật Lý 9): Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như ở hình 31.4 SGK thì trong cuộn dây dẫn kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Lời giải:
Khi cho nam châm quay thì một cực của nam châm (giả sử cực Bắc) lại gần cuộn dây, số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng, lúc đó xuất hiện dòng điện cảm ứng. Sau đó cực Bắc của nam châm ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm, lúc đó cũng xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hay nói cách khác khi cho nam châm quay thì số ĐST xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng, giảm nên trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
