Phương pháp giải bài toán Xác định chiều dòng điện cảm ứng môn Vật lý 11

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG IC

1. Phương pháp giải

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch kín đó.

Bước 1: Vẽ \(\overrightarrow B \) của dụng cụ còn lại (không phải dụng cụ mà đề yêu cầu xác định IC ). Cụ thể:

+) Nam châm: \(\overrightarrow B \) ra cực Bắc (N), vào cực Nam (S).

+) Dây dẫn thẳng dài: Dùng quy tắc nắm bàn tay phải 1:

   “Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngon tay là chiều của đường sức từ”.

+) Vòng dây tròn, ống dây dài: Dùng quy tắc bàn tay phải 2:

   “Khum tay phải theo vòng dây của khung sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện”.

Bước 2: Xét từ thông qua \(\overrightarrow B \) qua Nam châm, Dây dẫn thẳng, Vòng dây tròn hay Ống dây,… tăng hay giảm

+) Nếu \(\Phi \) tăng thì \(\overrightarrow {{B_c}} \) ngược chiều \(\overrightarrow B \) , nếu \(\Phi \) giảm thì \(\overrightarrow {{B_c}} \) cùng chiều \(\overrightarrow B \) .

+) Quy tắc chung: gần ngược – xa cùng. Nghĩa là khi nam châm hay khung dây lại gần nhau thì \(\overrightarrow {{B_c}} \) và \(\overrightarrow B \) ngược. 

Bước 3: Xác định dòng điện cảm ứng sinh ra trong khung dây theo qui tắc nắm bàn tay phải.

2. Bài tập vận dụng

Dùng định luật Len-xơ xác định chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây dẫn trong các trường hợp sau:

a) Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây.

b) Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải.

c) Đưa khung dây ra xa dòng điện.

d) Đóng khóa K.

e) Giảm cường độ dòng điện trong ống dây.

f) Khung dây ban đàu trong từ trường hình vuông, sau đó dược kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi.

Lời giải:

a) Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây:

+) Cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) của nam châm có hướng vào S ra N.

+) Khi nam châm rơi lại gần khung dây ABCD thì cảm ứng từ \(\overrightarrow {{B_c}} \)  của khung dây có chiều ngược với cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) .

Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A \to D \to C \to B \to A\) như hình.

+) Sau khi nam châm qua khung dây thì nam châm sẽ ra xa dần khung dây nên lúc này cảm ứng từ \(\overrightarrow {{B_c}} \) của khung có chiều cùng với cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) . Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A \to B \to C \to D \to A\) .

b) Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải:

+) Dòng điện tròn sinh ra cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) có chiều từ trong ra ngoài.

+) Khi biến trở dịch chuyển sang phải thì điện trở R tăng nên dòng điện I trong mạch giảm → cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) do vòng dây trong sinh ra cũng giảm →  từ thông giảm →  từ trường cảm ứng \(\overrightarrow {{B_c}} \) sẽ cùng chiều với từ trường của dòng điện tròn (chiều từ trong ra ngoài).

+) Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải: chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A \to B \to C \to D \to A\).

c) Đưa khung dây ra xa dòng điện:

+) Cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) do dòng điện I gây ra ở khung dây ABCD có chiều từ ngoài vào trong.

+) Vì khung dây ra xa dòng điện I nên từ thông giảm →   từ trường cảm ứng \(\overrightarrow {{B_C}} \) của khung dây sẽ cùng chiều với từ trường  \(\overrightarrow B \).

+) Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải: chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ  \(A \to B \to C \to D \to A\).

d) Đóng khóa K:

+) Khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện I tăng từ 0 đến I

+) Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) bên trong ống dây có chiều như hình.

+) Vì dòng điện có cường độ tăng từ 0 đến I nên từ thông cũng tăng

 →chiều cảm ứng từ \(\overrightarrow {{B_c}} \) ngược với chiều cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) .

+) Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải: chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ  \(A \to B \to C \to D \to A\).

...

---Để xem tiếp nội dung Chuyên đề Phương pháp giải bài toán Xác định chiều dòng điện cảm ứng, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Phương pháp giải bài toán Xác định chiều dòng điện cảm ứng môn Vật lý 11. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Tóm tắt kiến thức và công thức chương 1 Điện tích- Điện tích trường môn Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp Điện tích- Điện trường hay và khó Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp nâng cao Điện tích- Định luật Culong Vật lý 11

Chúc các em học tập tốt !