Đề bài
Một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt trong cùng một mặt phảng với một mạch điện như Hình 23.3. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn MNPQ khi :
a) Khoá K đang ngắt, sau đó đóng lại.
b) Khoá K đang đóng, sau đó dịch chuyển con chạy C về phía bên phải
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng định luật Len-xơ: dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.
Lời giải chi tiết
Trước tiên, ta nhận thấy từ trường \( \overrightarrow {B}\) của dòng điện I chạy trong mạch điện có các đường sức từ xuyên vuông góc qua khung dây dẫn MNPQ từ phía trước ra phía sau (Hình 23.4G).
a) Khi khoá K đang ngắt, sau đó được đóng lại thì dòng điện I trong mạch điện tăng nhanh, do đó từ thông qua khung dây dẫn MNPQ tăng theo.Theo định luật Len-xơ, dòng điện cảm ứng ic xuất hiện trong khung dây dẫn MNPQ phải có chiều thuận với chiều MNPQ sao cho từ trường cảm ứng của nó ngược hướng với từ trường \( \overrightarrow {B}\) , chống lại sự tăng từ thông qua khung dây MNPQ.
b) Khi khoá K đang đóng, sau đó dịch chuyển con chạy C về phía bên phải, thì điện trở mạch ngoài của nguồn điện Eđược tính bằng
\(R = \dfrac{R_1.R_x}{R_1 +R_x} + ({R_0} - {R_x})\)
\(= {R_0} - {\dfrac{R_x^2}{{R_1} + {R_x}}} = {R_0} - \dfrac{1}{{\dfrac{R_1}{R_x^2}} +{\dfrac{1}{R_x}}}\)
trong đó Rx là điện trở của đoạn AC trên biến trở R0. Ta nhận thấy, khi Rx tăng thì R giảm và dòng điện mạch chính \(I=\dfrac{E}{R+r}\) có cường độ tăng, do đó từ thông qua khung dây dẫn MNPQ tăng theo. Như vậy, dòng điện cảm ứng ic xuất hiện trong khung dây dẫn MNPQ phải có chiều thuận với chiều MNPQ sao cho từ trường cảm ứng của nó ngược hướng với từ trường \( \overrightarrow {B}\) , chống lại sự tăng từ thông qua khung dây dẫn MNPQ.
