Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều Bài 11: Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều có đáp án

Đèn pin lắc hoạt động dựa trên nguyên tắc tạo ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện: Khi lắc nam châm, nam châm trượt trong lòng ống dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên (tăng, giảm).

Nhận xét: Khi đưa một cực của nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn kín thì thấy đèn LED phát sáng (cường độ sáng thay đổi khi di chuyển nam châm) tức là trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Để nhận biết trong cuộn dây dẫn kín có xuất hiện dòng điện cảm ứng hay không ta nhìn vào đèn LED, nếu đèn sáng thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Đèn LED chỉ cho dòng điện đi qua theo 1 chiều nên:

- Nếu dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn theo chiều từ A đến B đèn: LED 1 sáng, LED 2 tối.

- Nếu dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn theo chiều từ B đến A đèn: LED 1 tối, LED 2 sáng.

- Khi đóng khóa K và mở khóa K ta thấy kim điện kế lệch khỏi vị trí cân bằng 0.

- Khi giữ dòng điện qua nam châm điện ổn định thì kim điện kế ở vị trí 0.

- Phương án khác: Cho nam châm quay trước cuộn dây hoặc cho cuộn dây quay trước nam châm.

- Thực hiện thí nghiệm kiểm chứng làm theo video ở dưới đường link:

https://www.youtube.com/watch?v=uScplV0baao

https://www.youtube.com/watch?v=eRs2sVLusQM

a. Di chuyển nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn kín hoặc di chuyển cuộn dây lại gần hoặc ra xa nam châm vĩnh cửu.

b. Khi di chuyển nam châm vĩnh cửu lại gần cuộn dây hoặc cuộn dây lại gần nam châm vĩnh cửu thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây tăng lên.

- Khi di chuyển nam châm vĩnh cửu ra xa cuộn dây hoặc cuộn dây ra xa nam châm vĩnh cửu thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây giảm xuống.

c. Dùng kim điện kế, ampe kế, bóng đèn LED, cảm biến từ.

Đèn pin lắc hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ: Khi lắc đèn, nam châm vĩnh cửu di chuyển qua lại trong lòng cuộn dây dẫn, tạo ra sự biến thiên từ thông qua cuộn dây, sinh ra suất điện động cảm ứng trong cuộn dây, cung cấp năng lượng cho đèn LED phát sáng.

Phương án thí nghiệm: Thí nghiệm về dòng điện cảm ứng bằng cách thay đổi tiết diện của cuộn dây.

- Chuẩn bị: Một cuộn dây dẫn mềm có tiết diện dễ dàng thay đổi khi bóp mạnh (1); thanh nam châm vĩnh cửu (2); điện kế (3); kẹp giữ (4) và các dây nối.

- Tiến hành:

Bố trí thí nghiệm như hình dưới đây: