Giáo án điện tử KHTN 9 cánh diều - Phân môn Vật lí Bài 11: Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

BÀI 11: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

MỞ ĐẦU

Đèn pin lắc (hình 11.1) không cần dùng pin mà chỉ cần lắc để phát ánh sáng. Đèn có cấu tạo gồm một nam châm hình trụ, có thể trượt qua lại trong lòng cuộn dây dẫn. Cuộn dây dẫn được nối với bộ phận lưu trữ năng lượng để cung cấp dòng điện cho đèn LED. Đèn pin lắc hoạt động dựa trên nguyên tắc nào?

I. DÙNG NAM CHÂM TẠO RA DÒNG ĐIỆN

Khi dùng nam châm vĩnh cửu tạo ra dòng điện trong cuộn dây dẫn kín, làm thế nào để nhận biết trong cuộn dây dẫn kín có xuất hiện dòng điện cảm ứng?

Ở sơ đồ mạch điện hình 11.3, nếu dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn theo chiều từ A đến B và ngược lại từ B đến A, em hãy cho biết mỗi đèn LED sáng tối như thế nào?

II. ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG

Tìm một phương án khác để làm thay đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín. Từ đó, thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Treo nam châm vĩnh cửu lên giá thí nghiệm bằng một sợi dây mềm. Đặt một cuộn dây dẫn kín phía dưới nam châm vĩnh cửu (hình 11.6). 

• Nêu cách tiến hành thí nghiệm để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín. 
• Phân tích sự thay đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín trong quá trình chuyển động của nam châm vĩnh cửu. 
• Nêu một số cách để nhận biết sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm này.

Giải thích hoạt động của đèn pin lắc ở hình 11.1

III. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

• Nếu nam châm chuyển động dọc theo trục của cuộn dây dẫn kín đứng yên theo một chiều thì các đèn LED phát sáng như thế nào?
• Mô tả sự thay đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín trong một vòng quay của năm châm ở hình 11.7.
• Dynamo ở xe đạp là bộ phận tạo ra dòng điện để làm đèn phát sáng. Cấu tạo của dynamo được mô tả như hình 11.10. Khi cho núm xoay của dynamo tiếp xúc với bánh xe, bánh xe quay khiến cho núm xoay quay theo. Hiện nay, dynamo được nối với bộ phận lưu trữ năng lượng để đèn có thể sáng ngay cả khi núm xoay không quay. Giải thích cách tạo ra dòng điện của thiết bị này.