Đề bài
Một thanh nam châm NS được đặt thẳng đứng song song với mặt phẳng chứa vòng dây dẫn (C) và có trục quay O vuông góc với trục của vòng dây như Hình 23.1. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây dẫn (C) khi thanh nam châm NS chuyển động :
a) Quay góc 90° để cực Nam (S) của nó tới đối diện với vòng dây dẫn (C).
b) Quay góc 90° để cực Bắc (N) của nó tới đối diện với vòng dây dẫn (C).
c) Quay đều quanh trục O của nó.
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
Khi quay thanh nam châm NS để một cực của nó tới đối diện với vòng dây dẫn (C), thì từ thông qua mặt vòng dây sẽ tăng dần. Khi đó, theo định luật Len-xơ, trong vòng dây dẫn (C) sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng ic có chiều sao cho từ trường cảm ứng của dòng ic có tác dụng chống lại chuyển động quay này của thanh nam châm NS để cản trở sự tăng từ thông qua mặt của vòng dây dẫn (C). Từ đó ta suy ra :
a) Nếu cực Nam (S) của nam châm NS quay 90° tới đối diện với vòng dây dẫn (Hình 23.3Ga), thì dòng ic trong vòng dây dẫn (C) phải có chiều thuận chiều quay của kim đồng hồ để mặt vòng dây dẫn này trở thành mặt Nam, có tác dụng cản trở cực Nam (S) của nam châm NS tới đối diện với nó.
b) Nếu cực Bắc (N) của nam châm NS quay 90° tới đối diện với vòng dây dẫn (Hình 23.3Gb), thì dòng ic trong vòng dây dẫn (C) phải có chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ để mặt vòng dây dẫn này trở thành mặt Bắc, có tác dụng cản trở cực Bắc (N) của nam châm NS tới đối diện với nó.
c) Nếu thanh nam châm NS quay đều quanh trục O của nó, thì từ thông qua mặt của vòng dây dẫn sẽ biến thiên (cả về chiều và độ lớn) tuần hoàn theo thời gian. Do đó, chiều và cường độ của dòng điện cảm ứng ic. trong vòng dây dẫn (C) cũng biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
