Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

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.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 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 tăng hoặc giảm (biến thiên).

Hướng dẫn giải

• Đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ tăng.
• Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây: Số đường sức từ không đổi.
• Đưa nam châm ra xa cuộn dây theo phương vuông góc với tiết diện S của cuộn dây: Số đường sức từ giảm.
• Để nam châm nằm yên, cho cuộn dây chuyển động lại gần nam châm: Số đường sức từ tăng.

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 trông trong bảng 1 (SGK).

Bảng 1:

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 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 tăng hoặc giảm (biến thiên).

Hướng dẫn giải

Sau khi đối chiếu, có thể đưa ra các kết luận như bảng sau:

Từ bảng 1 (SGK) suy ra trong điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong một dây dẫn kín đặt trong từ trường của một nam châm khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

Hướng dẫn 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.

Vận dụng nhận xét 2 trong bài học để giải thích vì sao trong thí nghiệm, khi đóng hay ngắt mạch của nam châm điện thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 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.

Hướng dẫn giải

Vì 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.

Hãy vận dụng kết luận trong bài để giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

Hướng dẫn giải

• 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.

Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay thì trong cuộn dây dẫn kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên.

Hướng dẫn giải

Hãy giải thích vì sao khi cho nam châm quay thì trong cuộn dây dẫn kín lại xuất hiện dòng điện cảm ứng.