ĐỊNH LUẬT FARADAY


SGK Lớp 11 – Bài 24 – Trang 149

1. Mục Đích:

Nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng cảm ứng điện từ, từ tiền đề của định luật Faraday.

2. Chuẩn bị lý thuyết:

Từ thông: Với cuộn dây có một vòng, từ thông qua cuộn dây là số đường sức từ (hay đường cảm ứng từ) xuyên qua diện tích của cuộn dây. Với cuộn dây có hơn một vòng, từ thông tổng cộng qua cuộn dây sẽ bằng từ thông qua một vòng nhân cho số vòng.

untitled2

3. Thí nghiệm với thiết bị truyền thống

(http://www.youtube.com/watch?v=WAFKevELJkU)

Untitled

Dụng cụ: Cuộn dây, nam châm, vôn kế

Ưu điểm: dễ thực hiện

Nhược điểm: kết quả hiển thị dạng kim đồng hồ của vôn kế, chỉ mang tính định tính hơn là định lượng.

4. Thí nghiệm với thiết bị của Addestation

(http://www.youtube.com/watch?v=02aUafZMdaM)

Untitled1

Dụng cụ: 1 máy tính với phần mềm Addestation 6.0, 1 aMixer MGA (mini), 1 cảm biến điện thế (2 dải đo ±6V và ±1V, đảm bảo công tắc đã bật ở thang ±1V), 1 thanh giữ nam châm (gồm có 3 viên nam châm ở bên trong), 2 cuộn dây (cuộn 7 lớp và cuộn 3 lớp).

Ưu điểm: dễ thực hiện, kết quả hiển thị dạng đồ thị trên màn hình (MGA hoặc phần mềm Addestation), độ bền dụng cụ cao, có thể kết nối máy tính.

Nhược điểm: 

5. Thực hành:

Bước 1: Kết nối aMixer MGA vào cổng USB của máy tính, nối hai kẹp của cảm biến vào hai đầu cuộn dây, kết nối cảm biến với MGA.

Bước 2: Nhấp chuột vào biểu tượng Addestation   để khởi động phần mềm. Trên menu chọn Hiệu chỉnh nhanh >>Bộ Addestation WISE >>Bài 13: Định luật Faraday. 

Bước 3: Mở Scope  để thu và hiển thị tính hiệu điện áp (nhấp vào nút Tắt/Mở trên màn hình Scope). Cho nam châm đi qua cuộn dây với:

  • Tốc độ khác nhau.
  • Số lượng nam châm khác nhau (thêm hoặc bớt số viên nam châm trong thanh giữ nam châm).
  • Số vòng dây của cuộn dây khác nhau (thay cuộn dây 7 lớp bằng cuộn dây 3 lớp).

Bước 4: Quan sát các dạng sóng điện áp hiển thị trên màn hình đồng thời đưa ra nhận xét.

Củng cố

Suất điện động cảm ứng tăng hay giảm nếu ta tăng tốc độ dịch chuyển của nam châm, tăng số lượng nam châm, cũng như tăng số vòng dây?

Nếu cho nam châm rơi tự do qua cuộn dây, thì các bạn có nhận xét gì về dạng sóng thu được? Biên độ sóng của hai nửa chu kỳ có bằng nhau không? Tại sao?

Gợi ý: Các bạn có thể giải thích dạng sóng điện áp bằng định luật Faraday, một phần do tác dụng của trọng lực, và thực tế là tín hiệu đổi cực khi nam châm ở giữa cuộn dây.