Đề xuất và thực hiện phương án thí nghiệm để chứng tỏ: Khi ở gần nhau, một đoạn dây dẫn có dòng điện và một nam châm tác dụng lực lên nhau.
Có thể coi một dây dẫn thẳng dài có dòng điện một chiều chạy qua như một nam châm thẳng được không? Vì sao?
A. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên kim nam châm để gần nó.
B. Có thể, vì dòng điện tác dụng lực từ lên vật bằng sắt để gần nó.
C. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng không hút các vụn sắt về hai đầu dây như hai cục của nam châm thẳng.
D. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng dài luôn có tác dụng như nhau lên các vụn sắt ở bất kì điểm nào của dây.
Chọn D. Không thể, vì dòng điện trong dây dẫn thẳng dài luôn có tác dụng như nhau lên các vụn sắt ở bất kì điểm nào của dây.
Câu nào dưới đây nói về lực từ là không đúng ?
A. Lực từ tương tác giữa hai thanh nam châm có các cực cùng tên đặt thẳng hàng đối diện sát nhau là các lực đẩy cùng phương ngược chiều.
B. Lực từ tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song đặt gần nhau có dòng điện không đổi cùng chiều chạy qua là các lực đẩy vuông góc với hai dây.
C. Lực từ do nam châm tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có thể là lực đẩy hoặc hút tuỳ thuộc chiều dòng điện và chiều từ trường.
D. Lực từ tác dụng lên hai dây dẫn thẳng song song đặt gần nhau có dòng điện không đổi ngược chiều chạy qua là các lực đẩy vuông góc với hai dây.
Đưa một cực của nam châm lại gần một cuộn dây dẫn kín ( Nghĩa là nam châm chuyển động tương đối so với cuộn dây) thì trong cuộn dây dẫn có dòng điện cảm ứng. Hãy làm thí nghiệm để tìm xem có trường hợp nào nam châm chuyển động so với cuộn dây mà trong cuộn dây không xuất hiện dòng điện
Trường hợp nam châm quay quanh một trục trùng với trục của cuộn dây thì trong cuộn dây dẫn có dòng điện cảm ứng do số lượng đường sức từ xuyên qua khung dây không thay đổi.
Một đoạn dây dẫn thẳng AB được đặt ở gần đầu của thanh nam châm thẳng (hình 30.2 SBT). Hãy biểu diễn lực điện từ tác dụng lên dây dẫn biết rằng dòng điện chạy qua dây dẫn có chiều từ B đến A.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, lực điện từ tác dụng lên AB sẽ có chiều như biểu diễn trên hình 30.2a.
C1- Cho hai đèn LED mắc song song ngược chiều vào hai đầu của một cuộn dây dẫn và một thanh nam châm vĩnh cửu. Hãy bố trí thí nghiệm như hình 31.2 để tìm hiểu xem dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp nào sau đây: + Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây. |
+ Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây.
+ Đặt nam châm nằm yên trong cuộn dây.
+ Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây.
C2- Trong thí nghiệm trên, nếu để nam châm đứng yên và cho cuộn dây chuyển động lại gần hay ra xa nam châm thì cuộn dây có xuất hiện dòng điện không?
Hãy làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
C1 :
+ Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.
+ Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây.
C2 :
Trong thí nghiệm trên, nếu để nam châm đứng yên và cho cuộn dây chuyển động lại gần hay ra xa nam châm thì trong cuộn dây có xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Trong thí nghiệm ở hình 35.4, khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây dẫn thì tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non có gì khác nhau? Vì sao?
Đóng khóa K, trong ống dây có dòng điện chạy qua, sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được đầu A của ống dây là cực Bắc, đầu B là cực Nam
+ Đối với kim nam châm:
Ban đầu, cực Bắc của kim nam châm ở gần đầu A (khi này là cực Bắc) nên bị đẩy quay ra xa, cực Nam lại gần đầu A của ống dây. Sau đó đổi chiều dòng điện thì từ cực của ống dây thay đổi, đầu A thành cực Nam, sẽ đẩy cực Nam của kim nam châm ra xa, đầu Bắc của kim nam châm lại gần A → kim nam châm bị quay 180o sau khi đổi chiều dòng điện.
+ Đối với kim sắt non: Ống dây luôn là nam châm điện dù có đổi chiều dòng điện hay không đổi chiều, do vậy nam châm điện luôn hút kim sắt non → kim sắt non vẫn đứng yên không quay dù đổi chiều dòng điện.
Vậy tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non là khác nhau khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây, cụ thể là kim nam châm quay, kim sắt không quay.
Trong thí nghiệm nêu ở bài tập 1, nếu để nam châm đứng yên và cho cuộn dây chuyến động lại gần hay ra xa nam châm thì cuộn dây có xuất hiện dòng điện không? Hãy làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
Có. Các em thực hiện thí nghiệm kiểm tra.
Cho 2 đèn LED mắc song song ngược chiều vào 2 đầu của một cuộn dây dẫn và một thanh nam châm vĩnh cửu. Hãy bố trí thí nghiệm như hình 31.2 SGK để tìm hiểu xem dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín ở trường hợp nào dưới đây:
- Di chuyển nam châm lại gần cuộn dây.
- Đặt nam châm đứng yên trước cuộn dây.
- Đặt nam châm đứng yên trong cuộn dây.
- Di chuyển nam châm ra xa cuộn dây.
Trong cuộn dây dẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng khi di chuyển nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn dây.
Một thanh nam châm thẳng đã bị tróc hết vỏ sơn, mấu dấu các cực. Để xác định tên từ cực, ta có thể cho từ trường của thanh nam châm này tác dụng lên một dây dẫn có dòng điện chạy qua. Giả sử dây dẫn mang dòng điện có chiều như hình vẽ. Chọn phương án đúng:
A. Nếu dây dẫn bị đẩy từ đằng trước ra đằng sau của mặt phẳng chứa nam châm thì cực gần dây dẫn là cực Bắc.
B. Nếu dây dẫn bị đẩy từ đằng sau ra đằng trước của mặt phẳng chứa nam châm và dây dẫn thì cực gần dây dẫn là cực Nam.
C. Nếu dây dẫn bị đẩy từ đằng sau ra đằng trước của mặt phẳng chứa nam châm và dây dẫn thì cực gần dây dẫn là cực Bắc.
D. Không đủ dữ kiện để xác định tên các cực của nam châm
Đáp án: C
Ta có: Quy tắc bàn tay trái:Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
Vận dụng quy tắc bàn tay trái, ta suy ra:
Vì sao khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình 32.1 thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng?
A. vì cường độ dòng điện trong cuộn dây thay đổi.
B. vì hiệu điện thế trong cuộn dây thay đổi.
C. vì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây thay đổi.
D. vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi.
Khi cho nam châm quay trước một cuộn dây dẫn kín như thí nghiệm ở hình vẽ thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thay đổi
→ Đáp án D