Giải Thí nghiệm 3 trang 70 SGK Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

1. Mô tả sự sáng của hai đèn LED khi nam châm quay

Khi quay nam châm quanh trục, hai đèn LED (đỏ và vàng) luân phiên nhấp nháy (chớp sáng): khi đèn này sáng thì đèn kia tắt, rồi đổi lại. Quay càng nhanh thì hai đèn nhấp nháy càng nhanh và sáng càng rõ; nếu dừng quay thì cả hai đèn đều tắt.

*Giải thích:* Hai đèn LED mắc song song và ngược cực nên mỗi đèn chỉ sáng khi dòng điện qua nó theo một chiều nhất định. Khi nam châm quay, dòng điện cảm ứng trong cuộn dây đổi chiều liên tục, nên hai đèn thay nhau sáng.

2. Sự biến thiên của số đường sức từ khi cực nam châm quay lại gần hoặc ra xa cuộn dây

- Khi một cực nam châm quay lại gần cuộn dây: từ trường qua cuộn dây mạnh dần lên, nên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây tăng lên.
- Khi cực nam châm quay ra xa cuộn dây: từ trường qua cuộn dây yếu dần đi, nên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây giảm xuống.

Như vậy, trong quá trình nam châm quay, số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây liên tục biến thiên (lúc tăng, lúc giảm).

3. Chứng tỏ dòng điện cảm ứng liên hệ với sự biến thiên của số đường sức từ

- Khi nam châm quay, số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây luôn biến thiên (tăng rồi giảm) → trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng, làm các đèn LED sáng.
- Khi ngừng quay (nam châm đứng yên), số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây không đổi → không có dòng điện cảm ứng, cả hai đèn đều tắt.
- Chiều của dòng điện cảm ứng thay đổi theo việc số đường sức từ đang tăng hay đang giảm, nên hai đèn LED mắc ngược cực luân phiên sáng.

Vậy dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên; khi số đường sức từ không biến thiên thì không có dòng điện cảm ứng. Điều này chứng tỏ dòng điện cảm ứng có mối liên hệ chặt chẽ với sự biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây (đpcm).

Đáp số