Kiến thức và bài tập điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng Cụ thể

Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng là gì? Cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng như thế nào? Nếu bạn đọc cũng đang cần tìm câu trả lời cho những câu hỏi trên thì hãy cùng chúng mình tìm hiểu qua bài viết “Kiến thức và bài tập điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng Cụ thể Vật lý 9” nhé!

1. Ôn tập lý thuyết về Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

1.1. Sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây

– Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu một cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên).

1.2. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên.

Một cách tổng quát, dòng điện cảm ứng xuất hiện khi thỏa mãn các điều kiện sau:

– Khi mạch điện kín hay một phần mạch điện kín chuyển động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ.

– Khi mạch điện kín không chuyển động trong từ trường nhưng từ trường xuyên qua mạch điện đó là từ trường biến đổi theo thời gian.

1.3. Cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng

– Dựa vào điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

– Hay hiểu một cách cụ thể là:

• Khi mạch điện kín hay một phần mạch điện kín chuyển động trong từ trường và cắt các đường cảm ứng từ.
• Khi mạch điện kín không chuyển động trong từ trường nhưng từ trường xuyên qua mạch điện đó là từ trường biến đổi theo thời gian.

2. Gợi ý giải bài tập về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng sgk Vật lý 9

Để hiểu rõ hơn về phần kiến thức này, chúng mình sẽ gợi ý cho các bạn giải bài tập về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong sgk Vật lý 9 nhé!

2.1. Bài C1 trang 87

Hãy quan sát xem các đường sức từ (hình 32.1 SGK) xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên như thế nào (tăng hay giảm) trong các trường hợp sau:

– 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 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 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.

2.2. Bài C2 trang 88

Đối chiếu kết quả của thí nghiệm trong câu 1 với việc khảo sát số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây, hãy chọn từ thích hợp điền các ô trống trong bảng 1 (SGK).

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

2.3. Bài C3 trang 88

Từ bảng 1 (SGK) 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

2.4. Bài C4 trang 88

Vận dụng Nhận xét 2 trong bài học để giải thích vì sao trong thí nghiệm ở hình 31.Three SGK, 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.

2.5. Bài C5 trang 89

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 ta 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.

2.6. Bài C6 trang 89

Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay như ở hình 31.Four 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

3. Hướng dẫn giải một số bài tập tương tự

Để luyện tập thêm về phần kiến thức này, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu lời giải một số bài tập tương tự nhé!

3.1. Bài 32.1 trang 71 SBT

Tìm từ thích hợp điền vào các chỗ trống:

a) Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín trong thời gian có sự …. Qua tiết diện S của cuộn dây

b) Khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến đổi thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện ….

Lời giải:

a) Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong dây dẫn kín trong thời gian có sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây.

b) Khi số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến đổi thì trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng.

3.2. Bài 32.2 trang 71 SBT

Trường hợp nào dưới đây, trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng?

A. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín lớn.

B. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín được giữ không thay đổi

C. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín thay đổi

D. Từ trường xuyên qua tiết diện S của dây dẫn kín mạch

Lời giải:

Chọn câu C. Số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây dẫn thay đổi.

3.3. Bài 32.Three trang 71 SBT

Vì sao khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình 32.1 thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng

Lời giải:

Dòng điện cảm ứng xuất hiện vì nam châm quay thì đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi.

3.4. Bài 32.Four trang 71 SBT

Dựa vào điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, hãy vẽ sơ đồ thiết kế dụng cụ cho ta một dòng điện cảm ứng liên tục

Lời giải:

Vẽ một thiết bị gồm một ông dây dẫn kín, một nam châm và một bộ phận làm cho cuộn dây dẫn hoặc nam châm quay liên tục.

Ví dụ:

3.5. Bài 32.5 trang 71 SBT

Với điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín?

A. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây rất lớn

B. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây được giữ không tăng

C. Khi không có đường sức từ nào xuyên qua tiết diện cuộn dây

D. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên

Lời giải:

Chọn D. Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên

3.6. Bài 32.6 trang 71 SBT

Trên hình 32.2 thanh nam châm chuyển động như thế nào thì không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây

A. Chuyển động từ ngoài vào trong cuộn dây

B. Quay quanh trục AB.

C. Quay quanh trục CD

D. Quay quanh trục PQ

Lời giải:

Chọn D. Quay quanh trục PQ. Khi thanh nam châm quay quanh trục PQ số đường sức từ qua tiết diện S của khung dây không thay đổi nên không tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.

3.7. Bài 32.7 trang 71 SBT

Trên hình 32.3, khi cho khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? Vì sao?

Lời giải:

Khi khung dây quay quanh trục PQ thì trong khung dây không có xuất hiện dòng điện cảm ứng. Vì khi nam châm quay quanh trục PQ thì số đường sức từ của nam châm xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không biến thiên, nên không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

3.8. Bài 32.Eight trang 71 SBT

Một HS nói rằng: “điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là có chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây”. Lời phát biểu đúng hay sai? Vì sao?

Lời giải:

Lời phát biểu trên là sai. Vì điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên. Do vậy, có trường hợp chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây không làm số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên nên không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Ví dụ:

Trong trường hợp như hình vẽ, nam châm quay quanh trục PQ, thì giữa nam châm và cuộn dây có sự chuyển động tương đối nhưng không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Kết luận

Trong bài viết trên, Kiến đã hướng dẫn các bạn tổng hợp kiến thức về sự biến đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây, điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, cách nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng. Đồng thời, chúng ta đã cùng tìm hiểu lời giải bài tập về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng sgk Vật lý 9. Hy vọng, bài viết trên đã giúp các bạn củng cố và ghi nhớ lý thuyết, từ đó giải các bài tập một cách dễ dàng nhất.

Nếu bạn vẫn còn thắc mắc nào thì đừng ngần ngại liên hệ với chúng mình để được giải đáp nhé!

Hãy để Kiến Guru đồng hành cùng các bạn trên con đường chinh phục tri thức!