Đôi nét về bộ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm

Thứ nhất, ta phải định nghĩa hiện tượng tự cảm trước đã, xem nó là cái gì, nó là thế nào đã, rồi ta mới phân tích hay chứng minh nó được.

Định nghĩa: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.

Định nghĩa này được copy trong sách ra nên đừng ai băn khoăn về tính đúng sai nữa nhé.

Nào ta phân tích nhé:

Tên “tự cảm” nó đã tạo cho chúng ta liên tưởng rồi “tự sướng”, “tự tử”, “tự động”,… có nghĩa là tự nó làm gì đó. “Cảm” ở đây là cảm ứng điện từ (Đừng bảo là tình cảm nam nữ nhé). Vậy tự cảm chính là hiện tượng tự cảm ứng điện từ.

Vậy khi nào nó xảy ra tự cảm hay tự cảm ứng điện từ: Đó là khi có sự biến thiên (thay đổi) từ thông hay chính là biến thiên từ trường. Dòng điện sinh ra từ trường, vậy khi ta biến thiên dòng điện (tính cả chiều và độ lớn nhé) thì từ trường cũng biến thiên theo.  Nói ngược lại chưa chắc nhé. Muốn hiểu thêm thì hãy đặt câu hỏi ở dưới nhé.

Vậy hiện tượng tự cảm xảy ra khi có sự biến thiến dòng điện trong mạch.

Nói vậy nghe vẫn mông lung nhỉ, đã là hiện tượng thì phải nhìn thấy hay nghe thấy hay sờ thấy thì mới tin đúng không.

Vậy ta vào luôn 1 ví dụ cụ thể để cảm nhận bằng giác quan nhé.

Dùng 1 cuộn dây (hay 1 cuộn cảm) để làm thí nghiệm.

Ta nối tiếp cuộn dây với 1 bóng đèn, rồi nối với 1 nguồn điện một chiều. Mọi người nghĩ đi, sao không dùng nguồn xoay chiều mà lại dùng nguồn 1 chiều. Muốn biết thì hỏi nhé.

Ban đầu thì cuộn cảm từ không có từ thông (từ trường), khi đóng mạch (bật nguồn điện) thì có dòng điện qua cuộn cảm, và sinh ra từ thông trong cuộn cảm. Lúc này sự tự cảm mới thò mặt ra: sự biến thiên từ thông từ KHÔNG sang CÓ làm cho cuộn dây sinh ra 1 dòng điện cảm ứng ngược với dòng điện cấp vào.

Và biểu hiện cho việc này là bóng đèn sẽ sáng lên từ từ mà không sáng ngay.

Nghe mô tả thì có vẻ như bóng điện sẽ sáng rất từ từ mà mắt thường có thể thấy được. Nhưng không phải vậy đâu các bạn, các bạn không nhận ra đâu nếu không có 1 cái bóng khác để so sánh.

Nên mới có sơ đồ thí nghiệm sau:

Sau khi bật công tắc thì bóng đèn bên trên sẽ sáng chậm hơn bóng đèn bên dưới.

Vậy hiện tượng tự cảm là gì: Quên rồi đúng không, ai mà chẳng quên, nó dài thế cơ mà. Với tôi, định nghĩa dài thế này thì mai là quên luôn. Nên tôi hiểu thế này cho dễ nhớ:

Hiện tượng tự cảm là hiện tượng chống lại nguyên nhân gây ra nó.

Cuộn cảm sẽ sinh ra 1 dòng điện ngược với dòng điện do nguồn điện cấp.

Dẫn đến dòng điện qua bóng đèn sẽ tăng lên dần dần chứ không tăng tức thời giống như ở bóng điện bên dưới.

Như vậy là rõ rồi đúng không?

Nhưng chưa đâu, các bạn cứ mua cuộn cảm về mà thử xem, không có hiện tượng đó đâu. Các bạn sẽ điên đầu ngay, có khi lại chửi đổng bảo bị xui dại.

Nguyên lý thì như vậy, chứ thực tế nó phức tạp hơn đó.

Hãy xem clip dưới nhé: