Bài 27. Lực điện từ

Kiểm tra bài cũ
1.Ph¸t biÓu quy tắc xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường?
2
2.Nêu khái niệm ngẫu lực ?
* Kiến thức
-Cần nắm được cách xác định lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều.
- Đặc điểm của khung dây khi từ trường B vuông góc với mặt phẳng khung dây và khi B song song với mặt phẳng khung dây.
- Mômen lực từ tác dụng lên khung dây.
- Đặc điểm của các lực tác dụng lên khung dây khi khung ở vị trí cân bằng bền và cân bằng không bền.
26
Mục đích
* Kỹ năng
- Biết cách xác định lực F tác dụng lên khung dây một cách chính xác.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ.
- Rèn luyện cách suy luận logic.
* Biết áp dụng những kiến thức của bài học vào thực tế.
27
Mục đích
Ta đã biết: một dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt trong từ trường đều
Dây không chịu tác dụng của lực từ
Dây chịu tác dụng của lực từ
4
5
Tiết 77: Lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện
1.Trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ.
* Xét khung dây ABCD hình chữ nhật có thể quay quanh trục cố định OO’ đặt trong từ trường đều B được mô tả như hình vẽ
-Hãy xác định lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây?
F2
F1
F4
F3
F2
F4
F1
6
1.Trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ
- Nêu đặc điểm của các lực tác dụng lên khung dây trong hai trường hợp trên?
- Các lực đều hướng ra ngoài
- Các lực đều hướng vào trong
- Các cặp lực F1,F2 và F3, F4 tạo thành các cặp lực cân bằng
7
Lực từ có tác dụng gì
với khung dây?
Thí nghiệm 1
* Dụng cụ thí nghiệm. - Một nam châm chữ U tạo từ trường đều B. - Một khung dây hình chữ nhật ABCD. - Nguồn điện một chiều. - Giá treo.
* Thí nghiệm được bố trÝ như hình vẽ
8
Thí nghiệm 1.1a
- Cho dòng điện chạy qua khung dây theo chiều ABCD.Hãy quan sát hiện tượng.
10
Thí nghiệm 1.1a
- Khung dây bị kéo dãn
11
Thí nghiệm 1.1b
- Khung dây bị co lại
- Đổi chiều dòng điện và quan sát hiện tượng
12
Thí nghiệm 1.2
13
- Các lực từ tác dụng lên khung dây hướng ra ngoài.
- Chiều dòng điện(ABCD)
Thí nghiệm 1.2
- Cho khung dây lệch đi một góc  và cho dòng điện chạy qua khung dây theo chiều ABCD. Hãy quan sát hiện tượng.
13
Thí nghiệm 1.2a
- Khung dây quay về vị trí ban đầu. Vị trí này gọi là vị trí cân bằng bền.
14
Thí nghiệm 1.2 b
- Đổi chiều dòng điện(ADCB)
- Các lực từ tác dụng lên khung dây hướng vào phía trong. Vị trí này của khung dây gọi là vị trí cân bằng không bền.
15
Thí nghiệm 1.2b
- Khung dây quay một góc (180˚-) và trở về vị trí cân bằng bền
- Cho khung dây lệch đi một góc  so với vị trí cân bằng không bền và cho dòng điện chạy qua theo chiều ADCB.
16
Giải thích hiện tượng
- Đặc điểm của cặp lực F1,F2 trong trường hợp này?
- Các lực F1,F2 tạo thành một ngẫu lực làm cho khung dây quay về vị trí cân bằng
17
Kết luận
Lực từ tác dụng lên khung dây khi mặt phẳng (ABCD) vuông góc với từ trường B
- Làm khung dây biến dạng
- Vị trí cân bằng bền là vị trí mà các lực từ tác dụng lên khung dây h­íng ra ngoài
- Vị trí cân bằng khôngbền là vị trí mà các lực từ tác dụng lên khung dây h­íng vào trong
18
2. Trường hợp mặt phẳng khung dây song song với đường cảm ứng từ.
Đặt khung dõy ABCD trong t? tr??ng ??u B nh? hỡnh v?.
* Cho dòng điện chạy qua khung dây theo chiều ABCD. Hãy xác định các lực từ tác dụng lên khung dây?
* Có nhận xét gì về các lực F1,F2
+ F1 = F2 = B × I × b
+ F1 ,F2 Vuông góc với (ABCD)
+ F1 hướng vào trong
+ F2 hướng ra ngoài
=>F1,F2 là một ngẫu lực
* Suy đoán tác dụng của các lực F1,F2 lên khung dây?
19
Thí nghiệm 2
* Dụng cụ thí nghiệm - Một nam châm chữ U tạo từ trường đều B - Một khung dây hình chữ nhật ABCD - Nguồn điện một chiều - Giá treo
*Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ:
20
Thí nghiệm 2
- Cho dòng điện chạy qua khung dây theo chiều ABCD. Hãy quan sát hiện tượng.
21
Thí nghiệm 2
*Kết luận: Ngẫu lực tác dụng lên khung dây làm cho khung dây quay về vị trí cân bằng bền.
22
* Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực là gì?
+ Đó là Mômen
M = F × dTrong đó: M: Mô mên lực. F : Lực tác dụng. d : Khoảng các giữa giá của các lực
23
3. Mômen lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện
Cho khung dây ABCD mang dòng điện I đặt trong từ trường đều B.
*Trường hợp mặt phẳng khung dây song song với các đường cảm ứng từ. Tính Mômen lực M?
M = F × a
Mà F = B × I × b
M = B × I × a × b Hay M= B × I × S ( S = a × b )
24
*Trường hợp mặt phẳng khung dây lệch một góc  so với các đường cảm ứng từ. Tính Mômen lực M?
d = a × sin
M = B × I × b × a × sin  Hay M = B × I × S × sin (S = a × b )
* M không phụ thuộc vào vị trí của trục quay. Trục quay phải vuông góc với mặt phẳng của 2 lực
3. Mômen lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện
25
ứng dụng
Điện kế khung quay
Động cơ điện một chiều
Điện kế
ĐC 1 chiều
Hết bài
28