Bài 33. Khung dây có dòng điện đặt trong từ trường

Bài 33:
KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
Trục quay
Cuộn dây dẫn
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
1. Thí nghiệm:
I
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
1. Thí nghiệm:
- Khi không có dòng điện: Khung dây không quay.
- Khi có dòng điện:
+ với mp khung: Khung không quay
+ không với mp khung: Khung quay
C
D
A
B
I
I
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
2. Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
a. Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây
Lực và Tạo ra một ngẫu lực làm khung quay quanh một trục với mặt phẳng chứa ngẫu lực.
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
2. Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
a. Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây
O’
O
C
D
A
B
I
I
* Đổi chiều dòng điện
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
2. Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
b. Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây
D
C
A
B
I
I
O’
O
- Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung:
Lực từ tác dụng lên các cạnh của khung không làm khung quay mà chỉ làm cho khung dây bị kéo dãn hoặc nén lại.
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
3. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
- Lực từ tác dụng lên cạnh BC và AD:
- Biểu thức momen:
(1)
Vì:
- Đơn vị: N.m
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
3. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
- Tổng quát: Trường hợp các đường sức không nằm trong mặt phẳng khung thì:
(2)
- Quy tắc xác định :
+ Quy tắc cái đinh ốc: “Quay cái đinh ốc theo chiều dòng điện trong khung, thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của vectơ .”
+ Quy tắc nắm bàn tay phải: “Khum bàn tay phải sao cho chiều khum của các ngón tay trùng với chiều của cường độ dòng điện chạy trong khung, thì chiều của ngón cái là chiều của .”
I. KHUNG DÂY ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
3. Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện
Từ công thức (2) ta có:
(2)
: Khi (đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung dây)
*
*
: Khi hoặc ( đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây)
1. Cấu tạo:
II. ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
II. ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
2. Hoạt động:
Khi có dòng điện chạy qua khung, momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung làm cho khung quay xung quanh trục oo’ .
Động cơ điện một chiều là dụng cụ biến điện năng thành cơ năng.
III. ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
Nam châm hình chữ U
Lõi sắt
Khung dây lồng ra bên ngoài
Lò xo
a. Cấu Tạo:
III. ĐIỆN KẾ KHUNG QUAY
2. Hoạt động:
- Để biến điện kế thành ampe kế thì ta mắc thêm sơn (mắc điện trở song song với điện kế).
- Để biến điện kế thành vôn kế thì ta mắc thêm điện trở phụ (mắc điện trở nối tiếp với điện kế).
(SGK)
KIẾN THỨC CẦN NẮM
- Quy tắc cái đinh ốc
I. Khung dây đặt trong từ trường
không với mp : khung quay.
*
*
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện:
Quy tắc xác định :
*
- Quy tắc nắm bàn tay phải
III. Điện kế khung quay :
II. Động cơ điện một chiều :
Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và ứng dụng.
Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và ứng dụng.