Lực từ, cảm ứng từ

I. Lực từ

1. Từ trường đều

  Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

2. Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện

  Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn.

II. Cảm ứng từ

1. Cảm ứng từ

  Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với  đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

\(B=\dfrac{F}{Il}\)

2. Đơn vị cảm ứng từ

  Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là tesla (T). \(1T=\dfrac{1N}{1A.1m}\)

3. Véc tơ cảm ứng từ

  Véc tơ cảm ứng từ \(\vec{B}\) tại một điểm:

+ Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

+ Có độ lớn là: \(B=\dfrac{F}{Il}\)

4. Biểu thức tổng quát của lực từ

  Lực từ \(\vec{F}\) tác dụng lên đoạn dây \(l\)mang dòng điện \(I\) đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là \(\vec{B}\):

+ Có điểm đặt tại trung điểm của \(l\);

+ Có phương vuông góc với \(\vec{l}\) và \(\vec{B}\);

+ Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái;

+ Có độ lớn \(F=IlB\sin \alpha \)

III. Bài Tập

Dạng 1: xác định phương, chiều của lực từ hoặc chiều của dòng điện hoặc cảm ứng từ.

Sử dụng quy tắc bàn tay trái để xác định phương chiều của đại lượng cần thiết.

Dạng 2: xác định lực từ tác dụng lên một đoạn dây điện thẳng

Sử dụng công thức \(F=IlB\sin \alpha\) để tính đại lượng cần thiết.

Trong đó \(\alpha \) là góc hợp bởi hướng của dòng điện và hướng của cảm ứng từ.

Dạng 3 : khảo sát khung dây có dòng điện đặt trong từ trường đều

Ap dụng kết quả về momen của ngẫu lực từ hay khảo sát riêng rẽ lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung.

- Trường hợp đường sức từ vuông góc với trục \(OO'\) và song song với mặt khung dây thì lực \({{\vec{F}}_{AD}}\) và \({{\vec{F}}_{BC}}\) gây ra momen là khung quay quanh \(OO'\).

- Trường hợp lực từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, các lực từ có chiều như hình bên và cân bằng nhau nên không gây ra mô men lực, khung nằm cân bằng. Nếu khung lệch ra khỏi vị trí này thì lực gây ra mô men làm khung dây quay.

- Một cách tổng quát, mô men lực từ tác dụng lên khung dây là

\(M = IBS\sin\varphi\)

$\varphi $: góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ và vectơ pháp tuyến $\vec{n}$ với mặt phẳng khung dây.

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...