Khung dây có dòng điện trong từ trường

KHUNG DÂY TRONG TỪ TRƯỜNG
KIẾN THỨC CẦN CHO BÀI HỌC HÔM NAY
Phát biểu định luật Ampe?
F = BIlsin
Momen của lực là gì?
Công thức tính momen của lực là gì?
M=Fd
Hệ hai lực song song ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực
Có ai còn nhớ
không ta?
SGK lớp 10
HKI đó
Ngẫu lực là gì?
Thí nghiệm
Nhận xét
khi cho dòng điện chạy qua khung ta thấy khung bị quay đi

LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN
KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN

Đường sức từ nằm trong mặt phẳng khung

Trường hợp I:
Giả sử chiều dòng điện là ABCDA
Các cạnh AB, CD song song với đường sức từ => sin=0
=> FAB = FCD =0
Từ trường đều
AD, BC vuông góc các đường sức từ => sin =1
AD = BC = l
=> FAD = FBC = BIl
Giả sử chiều dòng điện là ADCBA
Các cạnh AB, CD song song với đường sức từ => sin=0
=> FAB = FCD =0
Từ trường đều
AD, BC vuông góc các đường sức từ => sin =1
AD = BC = l
=> FAD = FBC = BIl
Hãy xác định chiều, độ lớn của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung
Khung chịu tác dụng của 1 ngẫu lực. Ngẫu lực này có tác dụng làm quay khung
Trong trường hợp đường sức từ không nằm trong mặt phẳng khung, nói chung ngẫu lực từ cũng làm quay khung
LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN
KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN

Đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung
Trường hợp II:
Giả sử chiều dòng điện là ABCDA
Xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung
Điểm đặt : trung điểm mỗi cạnh
Phương chiều: hướng ra ngoài khung như hình vẽ
Độ lớn :
FAB =FCD =BIAB
FAD =FBC =BIBC
Các cặp lực cân bằng: FAB và FCD, FAD và FBC không làm quay khung, chỉ có tác dụng kéo dãn khung
Giả sử chiều dòng điện là ADCBA
Xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn của lực từ tác dụng lên các cạnh của khung
Điểm đặt : trung điểm mỗi cạnh
Phương chiều: hướng vào trong khung như hình vẽ
Độ lớn :
FAB =FCD =BIAB
FAD =FBC =BIBC
Các cặp lực cân bằng: FAB và FCD, FAD và FBC không làm quay khung, chỉ có tác dụng co rút khung
Đây là vị trí duy nhất của khung mà lực từ không làm quay khung
Vị trí của khung dây mang dòng điện như hình gọi là vị trí cân bằng bền.
MOMEN NGẪU LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN
( d = AD = BC)
Momen ngẫu lực từ của trường hợp bên:
M= FBC.d
Theo định luật Ampe, ta có:
FAD = FBC = BIl
M= FBC.d = BIld = BIS
Với S=ld là diện tích mặt phẳng khung dây
Trong trường hợp các đường sức từ không nằm trong mặt phẳng khung dây thì người ta chứng minh rằng, momen ngẫu lực từ được tính theo công thức:
M = IBSsin
Một khung dây phẳng mang dòng điện nằm trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ. Tăng dòng điện trong khung gấp hai lần thì độ lớn của momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây:
C. Tăng lên 2 lần
B. Giảm đi 2 lần
A. Tăng hay giảm tuỳ thuộc vào chiều của đường sức từ.
D. A, B, C đều sai.
Một khung dây đặt trong từ trường đều, mặt phẳng khung dây chứa các đường sức từ thì momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây
C. Lớn nhất
B. Bằng không
A. Tỉ lệ với cường độ dòng điện trong khung
D. Phụ thuộc diện tích của khung.
Một khung dây tròn bán kính 20cm, gồm 50 vòng. Trong mỗi vòng dây có dòng điện 8A chạy qua. Khung dây đặt trong từ trường đêu B=0.04 T và các đường sức từ song song với mặt phẳng khung. Momen ngẫu lực tác dụng lên khung là:
C. 2.01 N.m
B. 0.2 N.m
A. 20.1 N.m
D. 201 N.m
Khung dây ABCD khối lượng m có 3 cạnh có thể quay không ma sát quanh trục xy, khung được đặt trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ B. Khi cho đi vào khung dòng điện có cường độ I thì khung lệch đi và có cân bằng khi mặt phẳng của khung hợp với phương thẳng đứng góc α.
C. Phương nằm ngang, hướng từ B đến C.
B. Phương thẳng đứng, chiều hướng xuống dưới.
A. Phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.
D. Phương nằm ngang, hướng từ C đến B.