Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

➤ Gửi thông báo lỗi ⚠️ Báo cáo tài liệu vi phạm

Loại tài liệu: PDF

Số trang: 241 Trang

Tài liệu: ✅ ĐÃ ĐƯỢC PHÊ DUYỆT

TẢI VỀ

Nội dung chi tiết: Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

CHƯƠNG 24lìộ Tự CẢMCác dường cảm ứng từ của cuộn dây.24-1. Suất điện động tự cảm và độ tự cảm24-2. Mạch LR24-3. Năng lượng tổn trữ trong cuộn cảm24-4.

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 . Hồ cảm24-5. Máy biến thếBài đọc thêm: Joseph HenryChương trước đã giới thiêu định luật Faraday, một định luật cơ bản của điện từ học. Những khái niệ

m được đặc biệt nhấn mạnh là suất điện động cảm ứng và điện trường cảm ứng. Chương này tập trung xem xét ứng dụng của định luật Faraday để xác định hà Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

nh vi của càc phần tử mạch điện khi cỏ dòng điện thay đổi. Một suất điên động cảm ứng có thể xuất hiện trong một phần tử mạch điện có tên là cuộn cảm

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

và khi dó mạch điện được nói là có một độ từ cảm nào đó. Chúng ta cũng sẽ gặp một nguyên lí quan trọng của điện từ học - dó là năng lượng được lưu trữ

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 điện dộng cảm ứng dược xácđịnh bởi dinh luật Faraday :(phương trình 23-1). Trong chương trước chúng ta đã già sử rằng từ thõng liên kết với một mạch

diện kín là do một từ trưừng ngoài tạo ra, chảng hạn lừ trường của một nam châm. Bày giờ chúng ta sẽ xét trường hợp từ trường được tạo bởi chính dòng Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

điện trong mạch.Xét mạch điện có một vòng tròn kín phăng như được cho trên hình 24’1. Khi khoá s đưực dóng (ví dụ ở t = 0), pin sẽ làm cho các hạt tài

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

điện bất đầu chuyển động. Tức là có một dòng diện i(t) khác không ờ mọi thời dicm sau khi dóng mạch. Dòng điên trong vòng dây lạo ra mộl từ trường ở

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 dộng tự cảm.cách khái lược trên mặt phảng hình vẽ. Như vậy, là có một từ thông liên kốt với vòng dây và từ thông này là do chính dòng điện trong vòng

dây tạo ra. Vì dòng diên này biến thiên nén từ thông cũng biốn thiên, và theo định luật Faraday sẽ cómột suất điện dộng cảm ứng xuất hiện trong mạch. Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

Suất diện động này được gọi là suất diện dộng tự câm. Định luật Faraday và định luật Lenz là các định luật tổng quát, áp dụng dược cho mọi suất điện

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

đông cảm ứng. Suất điện đỏng tự cảm chỉ là một trường hợp đạc biệt : Suất điện động tự cảm trong mạch xuất hiện là do những biến đổi trong mạch, theo

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 biến thiên như thế nào, la chú ý ràng từ trường do dòng điện sinh ra lại một điểm nào dó lì lệ với cường dộ của nó. Kết quả này có thể thấy ngay lừ h

ệ ihức luyến tính giữa B và i Irong dịnh luật Biot-Savart (phương trình 22-3) hoặc Irong định luậl Ampere (phương trình 22-8). Vì từ thông lien kết vớ Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

i vòng dày là ộp = j*BdS nên ta thấy từ thõng cũng tỉ lẹ với cường độ dòng điện trong mạch, hayộB = Li(24’1)ở dây hằng số ti lệ L được gọi là độ tự cả

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

m hay hộ số tự cảm cùa vòng dây.Áp dụng định luật Faraday, <£ = —ta dlnhận được suất diện động tự cảm ?L ỉr°ng dòng diện kín :& = -L^-(24-2)L diChú ý

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 m theo định luật Lenz. Nếu dộ lớn của cường dộ dòng điện tầng, thì chiều cùa sẽ ngược với chiều của i. Trái lại, nếu độ lớn của cường độ dòng điện giả

m thì $1 sẽ cùng chiều với i. Ví dụ, giả sử rằng dòng diện trong vòng tròn trên hình 24-1 dang tăng. Khi đó từ thông cũng lăng và chiều cúa suất điện Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

động lự cảm là ngược với chiều cúa dònc điện đang tãng đó.Một vài loại cuộn cảm.Mặc dù phương trình (24-2) áp dụng chỉ cho một dòng điện kín dơn giàn,

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

nhưng nhiểu thí nghiệm chứng tỏ rằng nó đúng cà cho các mạch điện phức tạp hơn. Khái niêm độ tự câm dưa vào một mạch điện gắn liến với một phần tử củ

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 ác vật liêu từ như sắt chẳng hạn, hệ số tự cảm L của một cuộn cảm chi phụ thuộc vào thiết kế hình học của nó. Trong hệ SI, đơn vị của dộ tự càm L là h

enry (H), gọi theo tên nhà vật lí Joseph Henry (xem bài đọc thêm ờ cuối chương này). Từ phương trình (24-2) ta có : 1H = l.V.s.A l. Henry là đơn vị kh Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

á lớncủa dợ tự càm. Trong các mạch điện tử. giá trị dộ tự cảm cùa các cuộn càm điển hình thường nằm trong khoảng từ IpH den ImH.Các vòng dây trong cuộ

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2

n cảm dược quân sít nhau sao cho có thể xem từ thông liên kết với mỗi vòng là như nhau. Như vậy, đối với cuộn dây có N vòng thì phương trình (24-1) là

Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2 ng dó từ trường ờ trong thể tích hình trụ của ống dây dược xem là đều. Theo phương trình (22-11), độ lớn .______n __ .. '_ _ Ncua trường nay là B =ni

với n = — là Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng (tập 2 điện, từ, dao động và sóng) phần 2