PHY-33Lớp 12 · Bài 15 · SGK Kết nối tri thức

Lực từ tác dụng lên dây dẫn

Xoay đoạn dây mang dòng điện giữa hai cực nam châm, đo lực từ theo góc θ để kiểm chứng F = B·I·l·sinθ và dùng quy tắc bàn tay trái.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Lực từ lên đoạn dây mang dòng trong trường đều có độ lớn F=BIl sinθ.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Lực từ lên đoạn dây mang dòng trong trường đều có độ lớn F=BIl sinθ. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Đặt dây dẫn giữa hai cực nam châm
Cảnh S02
Cho dòng điện chạy và hiện vectơ B,I,F vuông góc tương ứng
Cảnh S03
Đổi góc dây so với B và đo lực từ

Điều khiển trong mô phỏng

Xoay dây
Đảo chiều dòng
Đổi B

Chốt kiểm tra kiến thức

Dây song song B không chịu lực từ trong mô hình trường đều.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Không áp công thức F=BIl nếu dây không vuông góc B mà bỏ sinθ.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Đoạn dây mang dòng điện đặt song song với đường sức của từ trường đều. Lực từ tác dụng lên đoạn dây

Câu 2Đoạn dây dài 0,2 m mang dòng điện 5 A đặt trong từ trường đều B = 0,4 T, dây hợp với B góc 30°. Lực từ tác dụng lên đoạn dây là

Kí hiệu và đại lượng

Cảm ứng từ BMagnetic flux density: Khi dây vuông góc với từ trường, B = F/(I·l); đơn vị tesla (T), 1 T = 1 N/(A·m).
Từ trường đềuUniform magnetic field: Từ trường có B như nhau tại mọi điểm, đường sức song song cách đều; gần đúng ở vùng giữa hai cực nam châm chữ U.
Cường độ dòng điện ICurrent: Dòng điện chạy trong đoạn dây, đơn vị A; đảo chiều dòng điện thì lực từ đổi chiều.
Chiều dài đoạn dây lWire length: Chiều dài phần dây nằm trong từ trường, đơn vị m.
Góc θAngle between wire and B: Góc hợp bởi đoạn dây (theo chiều dòng điện) và vectơ B; lực từ lớn nhất khi θ = 90° và bằng 0 khi θ = 0° hoặc 180°.
Lực từ FMagnetic force: Lực từ trường đều tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện: F = B·I·l·sinθ, đơn vị N; vuông góc với cả đoạn dây và B.
Quy tắc bàn tay tráiLeft-hand rule: Đặt bàn tay trái để các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều dòng điện; ngón cái choãi ra 90° chỉ chiều lực từ.

Từ trường giữa hai cực coi như đều, bỏ qua vùng rìa; mũi tên F, B, I chỉ thể hiện hướng, không theo tỉ lệ. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.