NGHIÊN CỨU KHOA HỌC: SỰ XUẤT HIỆN SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG. CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG TRONG ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG”

Trong dây dẫn kim loại có các hạt electron tự do. - Hạt mang điện chuyển động trong từ trường thì chịu tác dụng của lực Lorenxơ có: + Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa ( v , B ) tại điểm khảo sát. + Chiều (quy tắc bàn tay trái): Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của vectơ vận tốc của hạt mang điện chuyển động,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC: SỰ XUẤT HIỆN SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG. CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG TRONG ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG” I. SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG TIẾN TRÌNH KHOA HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ, ĐỀXUẤT KIẾN THỨC “SỰ XUẤT HIỆN SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG ĐOẠN DÂYDẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG. CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNGTRONG ĐOẠN DÂY DẪN CHUYỂN ĐỘNG TRONG TỪ TRƯỜNG”. - Trong dây dẫn kim loại có các hạt electron tự do. - Hạt mang điện chuyển động trong từ trường thì chịu tác dụng của lực Lorenxơ có: + Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa ( v , B ) tại điểm khảo sát. + Chiều (quy tắc b àn tay trái): Đặt b àn tay trái duỗi thẳng để cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của vectơ vận tốc của hạt mang điện chuyển động, khi đó ngón tay cái cho ãi ra 900 chỉ chiều của lực Lorenxơ nếu hạt mang điện tích d ương và chỉ chiều ngược lại nếu hạt mang điện tích âm Nếu có một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường với vận tốc v vuông góc với đoạn dây dẫn và hợp với B một góc  thì có hiện tượng gì xảy ra đối với electron trong đoạn dây dẫn đó ? Nếu nối hai đầu đoạn dây d ẫn bằng một dây dẫn thành mạch kín thì có hiện tượng gì xảy ra trong mạch kín đó ? Xét tác dụng của lực Lorenxơ lên các electron trong dây dẫn khi chúng chuyển động cùng với dây dẫn, từ đó rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra. - Khi một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ tr ường với vận tốc v vuông góc với đoạn dây dẫn và hợp với B một góc  thì các electron trong đ oạn dây đó cũng chuyển động với vận tốc v như đoạn dây, do đó có lực Lorenxơ tác dụng lên chúng. Dưới tác dụng của lực Lorenxơ, các electron tự do chuyển động về một đầu đoạn dây làm cho một đầu tích điện âm, đầu kia tích điện dương, hai đ ầu đo ạn dây dẫn có một hiệu điện thế. Nếu nối hai đầu đoạn dây dẫn bằng một dây dẫn thành mạch kín thì trong mạch có dòng điện. Khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, tức là có suất điện động được gọi là suất điện động cảm ứng. - Trong đo ạn dây dẫn, chiều của dòng điện ngược với chiều của lực Lorenxơ tác dụng lên electron , từ đó ta có thể xác định được chiều của dòng điện chạy trong đo ạn dây dẫn theo quy tắc b àn tay phải và suy ra được chiều của dòng điện trong mạch kín. - Khi một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường với vận tốc v vuông góc với đoạn dây dẫn và hợp với B một góc  thì trong đoạn dây dẫn đó xuất hiện một suất điện động cảm ứng. Nếu nối hai đầu đoạn dây bằng một dây dẫn thành một mạch kín thì trong mạch có dòng điện do suất điện động cảm ứng sinh ra gọi là dòng cảm ứng. - Chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong mạch kín là chiều của dòng điện cảm ứng trong đo ạn dây dẫn chuyển động trong từ trường tuân theo quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái cho ãi ra 900 hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, chiều từ cổ tay đến bốn ngón tay chỉ chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong đoạn dây dẫn chuyển động tro ng từ trường (đó là chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn). Từ đây cho ta biết chiều của dòng đ iện chạy trong mạch kín nếu nối hai đầu đoạn dây thành một Trang 1 mạch kín Có thể kiểm nghiệm kết luận trên đây như thế nào? Xét thí nghiệm có sơ đồ như hình vẽ: Tiến hành thí nghiệm, quan sát kim điện kế, đối chiếu kết quả thí nghiệm với các kết luận rút ra từ lí thuyết. M  B 0 G v N - Khi thanh MN đứng yên, v = 0, thì Quan sát sự lệch của kim điện kế electron không chuyển động theo trong các trường hợp: thanh, do đó fL = 0 - Thanh MN đứng yên trong từ - Khi thanh MN chuyển đ ộng trường. (h.vẽ),thì electron chuyển động cùng - Thanh MN chuyển động trong từ thanh, do đó fL ≠ 0 : vì có fL nên các electron chuyển động về đầu M, làm trường theo hướng của v như hình cho đầu M tích điện âm, đầu N tích vẽ. đ iện d ương. - Thanh MN chuyển động trong từ - Khi thanh MN chuyển động ngược trường theo hướng ngược lại. lại thì kết quả ngược lại - Khi thanh MN đứng yên: Kim điện- Khi thanh MN đ ứng yên: I = 0 kế chỉ ở vạch số 0- Khi thanh MN chuyển động (h.vẽ): - Khi thanh MN chuyển động (h.vẽ):I ≠ 0 và có chiều từ M đến N. Kim điện kế bị lệch sang trái khỏi vạch- Khi thanh MN chuyển động theo số 0chiều ngược lại thì I ≠ 0 và có chiều từ - Còn chuyển động ngược lại thì kimN đ ến M. điện kế lệch sang phải khỏi vạch số 0Chiều I ngược với chiều f L .  Sự tồn tại của suất điện động cảm Sự tồn tại của suất điện động cảm ứng trong đoạn dây dẫn khi nó chuyểnứng trong đoạn dây dẫn khi nó chuyển động ...