ĐỊNH LUẬT LEN-XƠ


SGK Vật lý 11 NC – Bài 38 – Trang 184

1. Mục tiêu

Khảo sát chiều của dòng điện cảm ứng

Hiểu sâu hơn về định luật Len-xơ

2. Chuẩn bị lý thuyết

 

Năm 1831, Fa-ra-đây đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện. Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

v10 sơ đồ thí nghiệm faraday

Như ta đã nói, khi có sự biến thiên của từ thông qua mặt giới hạn bởi một mạch kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.

Định luật Len-xơ phát biểu rằng: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó.

{{e}_{c}}=-\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}

Trong đó: ec là suất điện động của mạch,   \Delta \Phi  là độ biến thiên từ thông, \Delta t là khoảng thời gian. Dấu trừ (-) biểu thị định luật Len-xơ.

3. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Dụng cụ

1 aMixer MGA, 1 cảm biến điện thế, 1 cuộn dây 7 lớp, 1 cán cầm (đã gắn 1 nam châm), 2 nam châm.

v11 cuộn 3 lớp và 7 lớp

Chú ý: Cán cầm có 6 dấu chấm trắng, khoảng cách giữa các 2 chấm trắng là 1.5 cm.

4. Tiến hành

I. Chuẩn bị và thiết lập thí nghiệm

Bước 1: Mở MGA, kết nối cảm biến điện thế vào CH 1 của MGA. Khi màn hình “Tự động lựa chọn cảm biến” xuất hiện, nhấn vào biểu tượng btk1 chọn “C.biến điện thế(EMF)” rồi nhấn “Chạy”.

Chú ý: Bảo đảm rằng công tắc của cảm biến điện thế được bật ở thang ±1V.

v1 1 lựa chọn thang đov1 1 công tắc

Bước 2:. Kết nối 2 đầu kẹp cá sấu của cảm biến điện thế với nhau. Nhấn nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Sau đó nhấn nút bt00 để dừng thu thập dữ liệu.

Chú ý: Ta tiến hành bước này để làm cho 2 đầu cảm trở về giá trị không về mặt thực tế mặc dù màn hình MGA không hiện giá trị không.

Bước 3: Đảm bảo rằng không có ngoại lực tác dụng lên móc của cảm biến lực. Nhấn vào biểu tượng bt21 và sau đó nhấn vào ô vuông bên cạnh “CH 1” sau đó nhấn “Chạy”. Khi đó, giá trị lực đọc được trên MGA sẽ đặt về không.

v1 3 chuẩn cảm biến

Bước 4: Nhấn vào nút bt0 để xác nhận điện thế vừa đọc được đặt về không. Rồi nhấn nút bt00.

Bước 5: Nhấn vào biểu tượng bt3 và trong mục “Thời gian hiển thị”, chọn “5 giây”. Mục “Chế độ kiểm tra”, chọn “Dừng sau 5 giây” rồi nhấn “Chạy”.

v2 5 chọn thời gian và mẫu

Bước 6: Dùng kẹp cá sấu của cảm biến điện thế kẹp 2 đầu của cuộn dây 7 lớp. Gắn 2 nam châm vào đầu của cán cầm (như vậy sẽ có tổng cộng 3 nam châm ở đầu cán cầm).

v1 5 kẹp cảm biến vào cuộn dây

II. Thu thập dữ liệu

Bước 7: Giữ tay cầm với 3 nam châm sao cho cực Bắc ở đầu bên trên của cuộn dây.

v2 8 cực bắc gần đầu trên

Bước 8: Nhờ người bạn nhấn vào nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Đẩy nam châm xuống dưới và dừng khi nó đến đầu kia của cuộn dây. Giữ nguyên đến khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại.

Bước 9: Nhấn vào biểu tượng bt4 để mở rộng đồ thị và ghi chú về dấu (dương hoặc âm) của điện thế. Ghi lại vào Bảng 1.

Bước 10: Giữ tay cầm nam châm sao cho cực Bắc của nam châm ở đầu dưới của cuộn dây.

v2 10 cực bắc gần đầu dưới

Bước 11: Nhờ người bạn nhấn vào nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Kéo nam châm lên trên và dừng khi nó đến đầu trên của cuộn dây. Giữ nguyên đến khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại.

Bước 12: Lặp lại bước 9 và ghi lại giá trị dấu thu được vào Bảng 1.

Bước 13: Giữ tay cầm nam châm sao cho cực Nam của nam châm ở gần đầu dưới của cuộn dây.

v2 13 đầu dưới gần cực nam

Bước 14: Nhờ người bạn nhấn vào nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Đẩy nam châm xuống dưới và dừng khi nó cách đầu dưới cuộn dây một khoảng cách phù hợp. Giữ nguyên đến khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại.

Bước 15: Lặp lại bước 9 và ghi lại giá trị dấu thu được vào Bảng 1.

Bước 16: Giữ tay cầm nam châm sao cho cực Nam của nam châm ở bên dưới của đầu dưới của cuộn dây.

v2 16 cực nam dưới đầu dưới

Bước 17: Nhờ người bạn nhấn vào nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu. Kéo nam châm lên trên và dừng khi nó cực Nam gần đầu dưới cuộn dây. Giữ nguyên đến khi quá trình thu thập dữ liệu tự động dừng lại.

Bước 18: Lặp lại bước 9 và ghi lại giá trị dấu thu được vào Bảng 1.

Bảng 1

Vị trí của nam châm

Dấu của điện thế

Cực Bắc gần đầu trên  
Cực Bắc gần đầu dưới  
Cực Nam gần đầu dưới  
Cực Nam dưới đầu dưới  

5. Kết luận

Như vậy, thí nghiệm trên cho ta hiểu rõ ràng hơn về chiều của điện thế cảm ứng. Từ đó suy ra mối quan hệ giữa chiều của dòng điện cảm ứng.

Các câu hỏi thảo luận:

1. Đưa ra kết luận về chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp thí nghiệm bên trên?

2. So sánh chiều của từ trường do dòng điện cảm ứng sinh ra và từ trường của nam châm?

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s