Array

Để biết đặc điểm của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường ta xét
.
a.Thí nghiệm:
*Dụng cụ:
+Nam châm chữ U
+Khung dây chữ nhật ABCD
+nguồn điện một chiều
+Giá đỡ
+lực kế
*Bố trí:
-treo khung dây vào trong lòng nam châm sao cho chỉ có cạnh AB nằm trong lòng nam châm, và vuông góc với đường cảm ứng từ.
-Nối khung dây với dòng điện một chiều
khi chưa có dòng điện lực kế chỉ lực nào tác dụng lên khung?
*Nhận xét
-khi chưa có dòng điện lực kế chỉ trọng lượng của khung.
nêu kết quả thí nghiệm?
-khi cho dòng điện chạy qua khung theo chiều từ A->B->C->D khung dây bị kéo xuống dưới
giải thích tại sao khung dây lại bị kéo lệch xuống phía dưới? lực kế chỉ độ lớn của những lực nào?
*Giải thích: do có lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng diện đặt trong từ trường nên khung bị kéo xuống , nên lực kế chỉ lực từ và trọng lực tác dụng lên khung
Nêu kết quả thí nghiệm?
khung bị kéo xuống không đáng kể
Từ hai thí nghiệm trên em rút ra nhận xét gì?
*Nhận xét : thực chất lực tác dụng lên khung dây trong trường hợp trên chỉ là lực tác dụng lên đoạn dây AB đặt trong từ trường .
Vậy phương của lực từ được xác định như thế nào ?
b.Phương của lực từ
Để xác định phương của lực từ ta lần lượt xét các vị trí khác nhau của đoạn dây dẫn và đường cảm ứng từ thí nghiệm phần a, có nhận xét gí về phương của của đường cảm ứng từ, đoạn dây và phương của lực từ ?
-thí nghiệm 1: các đường cảm ứng từ nằm ngang, cạnh AB nằm ngang và vuông góc với đường cảm ứng từ
quan sát lại thí nghiệm 1, và cho nhận xét về phương của lực từ
Từ thí nghiệm ta có hình vẽ
A
B
khi cho dòng điện chạy qua khung theo chiều từ A->B->C->D thì hiện tượng sảy ra như thế nào? các em quan sát thí nghiệm
nhận xét về phương của lực từ trong các trường hợp này?
->Lực từ có phương thẳng đứng, vuông góc với mặt phẳng (p) chứa các đường cảm ứng từ và đoạn dây dẫn
-thí nghiệm II: đường cảm ứng từ có phương thẳng đứng, cạnh AB nằm ngang vuông góc với đường cảm ứng từ
ta tiến hành như thí nghiệm sau: bố trí chí thí nghiệm như trên nhưng đặt nam châm nằm ngang, bỏ qua ma sát. nhận xét gì về phương của đường cảm ứng từ?
thí nghiệm
A
B
Từ kết quả hai thí nghiệm trên em rút ra kết luận gì về phương của lực từ?
*Kết luận: Lực từ có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn và đường cảm ứng từ
còn chiều của đường cảm ứng từ được xác định ra sao?
c.Chiều của đường cảm ứng từ .
chiều của từ tác dụng nên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường phụ thuộc vào yếu tố nào?
chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào chiều của dòng điện và chiều của đường cảm ứng từ
Từ hình vẽ ta thấy chiều của lực từ tuân theo một quy luật nhất định . Qua nhiều thí nghiệm tương tự và tổng kết kinh nghiệm người ta thấy: chiều của lực từ, chiều của đường cảm ứng từ ,và chiền của lực từ liên hệ với nhau theo một quy tắc, gọi là quy tắc bàn tay trái. Chúng ta đi tìm quy tắc này thông qua kết quả thí nghiệm
Quan sát chiều của đường cảm ứng từ ,chiều của dòng điện , và chiều của lực từ trong trường hợp sau:
Từ dây ai có thể phát biểu được quy tắc bàn tay trái ?
*Quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay dến ngón tay trùng với chiều dòng điện. Khi đó ngón tay cái choãi ra 900 sẽ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn.
Như vậy chúng ta đã xác định được phương chiều của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường.một câu hỏi đặt ra là : Trong các thí nghiệm trên, tại sao chúng ta không dùng trực tiếp đoạn dây mà lại dùng khung dây ?
Dòng trong khung lớn hơn rất nhiều so với đoạn dây dẫn.
Phải chăng độ lớn của lực từ phụ thuộc vào cường độ dòng điện, nó phụ thuộc như thế nào ? thì chúng ta xét phần 2
2.Cảm ứng từ
a thí nghiệm:
-Điều kiện làm thí nghiệm: Đoạn dây dẫn có phương vuông góc với đường cảm ứng từ.
-Tiến hành: thay dổi I và l, đo lực F
- Kết quả:
0,5
1
1,5
50
75
0,6
0,4
0,2
0,1
0,2
0,3
25
Thí nghiệm: I = 0,5A ,l = 5cm
Độ lớn của lực từ phụ thuộc vào phụ thuộc vào những yếu tố nào?
+Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tỷ lệ với cường độ dòng điện I và độ dài l của dây dẫn.
F~ Il

-Nhận xét :
Nếu muốn thay dấu tỷ lệ bằng dấu "=" thì ta phải tìm hệ số tỷ lệ. các em tính tỷ số F/Il xem bằng bao nhiêu?
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
0,08
Nhận xét kết quả?
+Tỷ số F/Il tại một điểm là hằng số
Đo lực từ ở những điểm khác trong lòng nam châm và ngoài khoảng không gian này
+Tại mọi điểm trong lòng nam châm : F/Il = const
+Thương số có giá trị khác nhau khi đạt cạnh AB ở trong khoảng 2 cực và ngoài khoảng đó.
Đo tương tự như trên đối với 1 nam châm khác ta được kết quả sau, hãy tính tỷ số F IL
+Thương số có giá trị khác nhau đối với các nam châm khác nhau

Từ những nhận xét trên em rút ra được kết luận gì?
=> có thể lấy F/Il làm đại lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực từ mạnh hay yếu gọi là cảm ứng từ B
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
b. Định nghĩa cảm ứng từ
Cảm ứng từ tại một điểm là đại lượng đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có độ dài đủ nhỏ mang dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm khảo sát và tích của cường độ dòng điện với độ dài đoạn dây dẫn đó