Array

đại học thái nguyêntrường đại học sư phạm
Khoa vật lý
Lớp lý A k37
Giáo án điện tử

Sinh viên : đặng văn vịnh

Bài giảng
Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện ? cảm ứng từ
Kiểm tra bài cũ

Câu hỏi
Nêu khái niệm về tương tác từ ? Từ trường ?
định nghĩa đường cảm ứng từ , chiều của đường cảm ứng từ?

Trả lời
+ Tương tác từ là tương tác giưă nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện và dòng điện với dòng điện
+ Từ trường là dạng vật chất đặc biệt tồn tại xung quanh hạt mang điện chuyển động và tác dụng lực từ lên hạt mang điện khác chuyển động trong nó
+Đường cảm ứng từ là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với trục của nam châm thử đặt tại đó
+ Chiều đường cảm ứng từ là chiều đi vào từ cực nam và đi ra từ cực bắc
Đặt vấn đề
Ta biết rằng dây dẫn mang dòng điện và nam châm thì tương tác vơí nhau và tương tác ấy gọi là tương tác từ. Lực tương tác trong trường hợp ấy gọi là lực từ. Có nghĩa là dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường thì có lực từ tác dụng lên nó. Lực từ ấy có phương, chiều và độ lớn như thế nào? nó phụ thuộc vào từ trường ra sao? Ta vào bài ngày hôm nay :
Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện ? cảm ứng từ
Phương chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện
a, Thí nghiệm
* Dụng cụ
+ Nguồn một chiều
+ Lực kế
+ Khung dây chữ nhật
+ Nam châm móng ngựa
+ Dây dẫn khoá K
*Bố trí
n
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


s
@ TH1 :Khung dây đặt ngoài nam châm chữ U
- Bố trí:

AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
s
- Tiến hành:
Các em quan sát và cho biết kết quả ?
- Kết quả: + Khung bị kéo xuống một đoạn nhỏ + Số chỉ lực từ : F = 0,1 N
- Kết luận : +Lực từ tác dụng lên khung là tổng lực từ tác dụng lên các cạnh cuả khung.
+ Lực tác dụng lên khung là nhỏ vì vậy lực từ tác dụng lên các cạnh của khung khi các cạnh đặt ngoài lòng nam châm là rất nhỏ .
Vậy thì chúng ta kết luận gì về trường hợp này?
Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi cho một cạnh của khung vào trong lòng nam châm chữ U?
@ TH2: Cho cạnh AB của khung vào trong lòng nam châm chữ U
- Bố trí :
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
s
- Tiến hành :
Các em hãy quan sát thí nghiệm và nhận xét?
- Kết quả: +Khung bị kéo xuống rất mạnh . + Số chỉ lực từ : F = 0,5 N
_ Kết luận : Lực từ tác dụng lên khung khi có dây AB đặt trong lòng nam châm chữ U là rất lớn
Qua hai thí nghiệm trên
chúng ta có thể kết luận
đặc điểm của lực từ tác dụng
Lên dây dẫn như thế nào?
Kết luận cho hai trường hợp :
- Lực từ tác dụng lên dây dẫn đặt trong lòng nam châm chữ U là rất lớn so với lực từ tác dụng lên dây dẫn đặt ngoài lòng nam châm chữ U
- Có thể dùng thí nghiệm trên để nghiên cứu lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường< dây dẫn AB>
Với kết luận trên chúng ta có thể rút ra một điều là:
Trước hết ta tìm hiểu về phương của lực từ
b, Phương của lực từ
* Xét hai trường hợp
@ ; Trường hợp dây dẫn AB vuông góc hoặc hợp với đưòngcảm ứng từ góc
- TN1 :
+ Bố trí
để nắm được phương của lực từ ta nghiên cưú hai trường hợp
Hãy quan sát cách bố trí thí nghiệm
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
s
- Tiến hành :
Tiến hành thí nghiệm các em quan sát
Và cho biết kết quả ?
Kết quả: + Khung bị kéo xuống theo phương thẳng đứng
+ Số chỉ lực từ : F = 0,5 N
Hiện tượng xảy ra như thế nào nếu đổi chiều dòng điện ?
* TN2 : Đổi chiều dòng điện .
-Bố trí
n
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


s
- Tiến hành :
Vậy khi đổi chiều dòng điện thì lực từ
thay đổi như thế nào ?
- Kết quả : + Khung bị đẩy lên theo phương thẳng đứng
+ Số chỉ lực từ : F = 0,5 N
Kết quả sẽ hoàn toàn tương tự nếu như ta đổi cực của nam châm .
Các em quan sát
* TN3 : Đổi cực nam châm.
- Bố trí :
s
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
- Tiến hành
- Kết quả : + Khung vẫn bị đẩy lên theo phương thẳng đứng
+ Số chỉ lực từ là : F = 0,5 N
Thông qua ba thí nghiệm có kết luận gì về phương của lực từ trong trường hợp này ?
Kết luận
+Dây dẫn AB vuông góc hoặc hợp với đường cảm ứng từ góc thì có lực từ tác dụng và phương của lực từ vuông góc với mặt phẳng tạo bởi đường cảm ứng từ với dòng điện
Xét trường hợp thứ hai với đoạn dây dẫn AB song song với các đường cảm ứng từ
@ ; TH đây dẫn AB song song với các đường cảm ứng từ
*TN
- Bố trí :
Các em quan sát
n
s
- Tiến hành:
Kết quả xảy ra như thế nào với trường hợp này?
- Kết quả : không có lực từ tác dụng lên dây dẫn AB
Với hai TH trên ta có thể khẳng định phương của lực từ như sau?
* Qua hai TH ta kết luận về phương của lực từ như sau
Khi có lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện thì phương của lực từ là phương vuông góc với mặt phẳng tạo bởi dòng điện và đường cảm ứng từ
phương của lực từ là phương vuông góc với
mặt phẳng tạo bởi dòng điện và các đường cảm ứng từ.
Còn chiều của lực từ xác định ra sao ?

C, Chiều của lực từ
- Quay trở lại thí nghiệm TH1:




- Nhận xét : Chiều của lực từ phụ thuộc vào:
+ Chiều của dòng điện
+ Chiều của đường cảm ứng từ
- Chiều của lực từ tuân theo quy tắc sau
Các em quan sát
Nhận xét gì về sự phụ thuộc
Chiều của lực từ vào chiều dòng điện , chiều của đường cảm ứng từ ?
Bằng nhiều thí nghiệm thực nghiệm người ta rút
Ra một quy tắc để xác định chiều của lực từ đó là
Quy tắc bàn tay trái
TN1
TN2
TN3
Quy tắc bàn tay trái
Đặt bàn tay trái sao cho các đường cảm ứng từ đi vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay là chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra góc 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện.
Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều
Của lực từ trong các trường hợp sau?
Xác định phương chiều của lực từ trong các trường hợp sau:
TH1
TH2

TH3

Qua hai phần trên ta đã xác định phương chiều của
Lực từ.Vậy độ lớn của lực từ được xác định ra sao và
nó phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Chúng ta vào phần tiếp theo
d , Sự phụ thuộc của độ lớn lực từ vào từ trường, dòng điện và chiều dài của dây dẫn.
* Sự phụ thuộc vào từ trường.
- Quay lại thí nghiệm đầu
- Kết quả : khung dây ngoài lòng nam châm chữ U thì lực từ nhỏ hơn khi dặt ở bên trong lòng nam châm chữ U .
- Kết luận : lực từ phụ thuộc vào từ trường .
trước hết chúng ta xét
Hãy quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét ?
TN1
TN2

* Sự phụ thuộc vào dòng điện
-TN :
+ Bố trí
Vậy liệu từ lực từ có phụ thuộc vào dòng điện không và nếu có thì phụ thuộc như thế nào ?
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
s
Tăng dòng lên gấp đôi
- Tiến hành
- Kết quả : khi tăng dòng lên gâp đôi thì lực từ tăng lên gấp đôi : F = 1 N
- Kết luận : lực từ tỉ lệ thuận với dòng điện.
Quan sát cho biết kết quả ? Kết luận gì về trường hợp này?
Tương tự lực từ cũng phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn
tn1
tn2
* Sự phụ thuộc của lực từ vào chiều dài dây dẫn .
- TN
+ Bố trí: Thay khung có chiều dài bằng một nửa khung dây trước.

Quan sát và nhận xét kết quả ?
AC
DC








POWER
0
0
6
10
8
4
4
6
8
10
+
+
-
-
Khoa Vật Lí
ĐHSP TN


n
s
giảm chiều dài
+ Tiến hành :
+ Kết quả : khung bị kéo xuống theo phương thẳng đứng lực từ : F = 0,25 N
+ Kết luận : lực từ tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
Như vậy qua 3 TH nhận xết gì về độ lớn của lực từ ?
Em hãy dự đoán về công thức tính độ lớn của lực từ ?
tn1
tn2
* Kết luận chung :
- Lực từ tỉ lê thuận với dòng điện, chiều dài sợi dây dẫn và phụ thuộc vào từ trường.
- Tỉ số : F / Il = const
- Biểu thức của lực từ phải có dạng F = k I l
. I là dòng điện
. l là chiều dài
. k là hệ số tỉ lệ đặc trưng cho sự phụ thuộc của lực từ vào từ trường
Trong công thức lực từ ta vừa thành lập thì hệ số k của công thức thực chất là gì và nó đặc trưng cho từ trường về phương diện nào ? Bài ngày hôm sau chúng ta sẽ giải quyết vấn đề này
Tóm lại bài học ngày hôm nay chúng ta cần nắm
được phương chiều của lực từ . Sự phụ thuộc
độ lớn của nó vào từ trường, dòng điện và
Chiều dài sợi dây.
Về nhà các em học baì và chuẩn bị bài
ngày hôm său