Bài 14. Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

I. Dòng điện cảm ứng

Trong quá trình dịch chuyển thanh nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn thì kim điện kế bị lệch sang phải hoặc sang trái, chứng tỏ có dòng điện chạy trong cuộn dây dẫn. Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn khi đó gọi là dòng điện cảm ứng.

II. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

III. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz sử dụng trong các hệ thống điện lưới và trong gia đình chúng ta có cường độ tăng, giảm tuần tự và chiều luân phiên thay đổi theo thời gian (Hình 14.7).

Theo đó, chiều của dòng điện sẽ thay đổi từ chiều dương sang âm và ngược lại theo tần số nhất định. Tần số này là số lần thay đổi chiều của dòng điện trong một giây. Ví dụ, dòng điện xoay chiều 50 Hz sẽ thay đổi chiều 100 lần trong 1 giây. Dòng điện này được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện, điện gia dụng, công nghiệp và hệ thống điện lưới....

Thí nghiệm trên cho thấy, khi quay cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến thiên (tăng, giảm luân phiên) theo thời gian tạo ra dòng điện xoay chiều. Dòng điện này đi qua hai chổi quét tì vào hai vành khuyên ở hai đầu cuộn dây đến hai đèn LED (Hình 14.8) tạo thành mạch kín.

Người ta cũng có thể tạo ra dòng điện xoay chiều bằng cách cho nam châm quay và cuộn dây đứng yên để làm cho số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây tăng, giảm luân phiên theo thời gian.

Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên (tăng, giảm luân phiên) theo thời gian, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều.