Vật lí lớp 11 Bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng, qui tắc bàn tay phải 2 thuộc chủ đề Vật lí lớp 11 Cảm ứng điện từ. Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Lenxơ
Chiều dòng điện cảm ứng
Định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch điện phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông qua mạch kín.
- Trường hợp 1: từ thông qua mạch kín biến thiên tăng → chống lại sự biến thiên từ thông hiểu là chống lại sự tăng từ thông tức là làm cho từ thông qua mạch kín phải giảm → từ trường mà dòng điện sinh ra ngược chiều với từ trường qua vòng dây kín.
- Trường hợp 2: từ thông qua mạch kín biến thiên giảm → chống lại sự biến thiên từ thông hiểu là chống lại sự giảm từ thông tức là làm cho từ thông qua mạch kín phải tăng lên → từ trường mà dòng điện sinh ra sẽ cùng chiều với từ trường qua vòng dây kín.
Qui tắc bàn tay phải 2
- $\vec{B}$: chiều ngón cái
- $\vec{I}$: chiều cổ tay đến ngón tay
Bài tập chiều dòng điện cảm ứng
Bài tập 1. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong các trường hợp sau
Bài tập 2. Hãy xác định cách di chuyển nam châm để dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch như hình.
Bài tập 3 Hãy xác định các cực của nam châm trong các trường hợp sau
Bài tập 4. Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:
a/ Đưa nam châm lại gần khung dây.
b/ Kéo nam châm ra xa khung dây.
a/ Khi đưa nam châm lại gần khung dây (từ trường của nam châm có hướng (véc tơ \[\vec{B}\]), từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài véc tơ \[\vec{B_{C}}\] (để chống lại sự tăng của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A (xác định nhờ quy tắc nắm tay phải 1).
b/ Khi đưa nam châm ra xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (để chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 5. Cho một ống dây quấn trên lỏi thép có dòng điện chạy qua đặt gần một khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây có thể thay đổi được nhờ biến trở có có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong các trường hợp:
a/ Dịch chuyển con chạy về phía N.
b/ Dịch chuyển con chạy về phía M.
áp dụng quy tắc bàn tay phải 2 => chiều của từ trường của ống dây có dạng như hình vẽ.
a/ Khi con chạy dịch chuyển về phía M, điện trở của biến trở giảm, cường độ dòng điện qua ống dây tăng, từ trường tăng, từ thông qua khung dây tăng, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài để chống lại sự tăng của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ B đến A.
b/ Khi con chạy dịch chuyển về phía N, điện trở của biến trở tăng, cường độ dòng điện qua ống dây giảm, từ trường giảm, từ thông qua khung dây giảm, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây gây ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài để chống lại sự giảm của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 6. Cho hệ thống như hình. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong vòng dây sẽ có chiều như thế nào? Vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?
Bài tập 7. Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống.
Bài tập 8. Một nam châm đưa lại gần vòng dây như hình vẽ. Hỏi dòng điện cảm ứng trong vòng dây có chiều như thế nào và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào.
Bài tập 9. 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/ Đóng khóa k
d/ Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi.
e/ Đưa khung dây ra xa dòng điện.
f/ giảm cường độ dòng điện trong ống dây.
Bài tập 10. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần.
