Thực hiện các yêu cầu sau: 1. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra với khung dây...

I. THÍ NGHIỆM VỀ LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN

Hoạt động 1:Thí nghiệm

Chuẩn bị: Thiết bị thí nghiệm gồm:

- Hộp gõ có gắn các thiết bị dưới đây:

+ Nam châm điện có gắn hai tâm thép (1).

+ Đòn cân (2) có gắn gia trọng (3) và khớp nối với khung dây dẫn (4).

+ Hai ampe kế có giới hạn đo 2A (5),(6).

+ Hai biến trở xoay 100W - 2A (7).

+ Hai công tắc dùng để đảo chiều dòng điện qua nam châm điện và khung dây (8), (9).

- Khung dây n=200 vòng có chiều dài một cạnh l=10cm (10).

- Lực kế có giới hạn đo 0,5 N (11).

- Đèn chỉ hướng từ trường trong lòng nam châm điện (12).

- Nguồn điện một chiều, điện áp 12V (13) và các dây nối.

Tiến hành:

- Nối hai cực của nguồn điện DC với hai chốt cắm trên hộp gỗ. Cắm khung dây vào khớp nối trên đòn cân, sao cho cạnh dưới của khung dây nằm trong từ trường của nam châm.

- Đóng công tắc điện.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra với khung dây.

2. Quan sát đèn chỉ hướng từ trường trong lòng nam châm điện, các cực của nguồn điện nối với khung dây, chiều chuyển động của khung dây, từ đó xác định chiều của cảm ứng từ bên trong lòng nam châm điện, chiều dòng điện và chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện I trong từ trường.

3. Dự đoán hiện tượng xảy ra nếu đổi chiều dòng điện chạy qua nam châm điện hoặc khung dây.

4. Đề xuất cách xác định chiều của lực từ.

1. Quan sát ta thấy:

- Khi đóng công tắc, khung dây sẽ bị quay

- Khi mở công tắc, khung dây sẽ quay về vị trí ban đầu

Giải thích: Khi dòng điện chạy qua khung dây nó sẽ tạo ra một từ trường. Từ trường này tương tác với từ trường của nam châm điện, tạo ra lực từ tác dụng lên khung dây. Lực từ này làm cho khung dây quay.

2. Xác định chiều bằng cách:

- Cảm ứng từ: Chiều của cảm ứng từ bên trong lòng nam châm điện được xác định bằng quy tắc bàn tay phải.

- Dòng điện: Chiều của dòng điện được xác định bằng quy tắc nắm bàn tay phải

- Lực từ: Chiều của lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái.

3. Dự đoán hiện tượng:

- Đổi chiều dòng điện chạy qua nam châm điện: chiều của cảm ứng từ bên trong lòng nam châm và chiều của lực từ đều sẽ bị đổi, từ đó thì chiều khung dây sẽ quay theo chiều ngược lại.

- Đồi chiều dòng điện chạy qua khung dây: chiều của từ trường do khung dây tạo và chiều của lực từ sẽ bị đổi thì từ đó chiều khung dây sẽ quay theo chiều ngược lại.

4. Cách xác định chiều của lực từ: Quy tắc bàn tay trái:Dùng bàn tay trái đặt sao cho, ngón cái choãi ra vuông góc với lòng bàn tay biểu diễn chiều của lực từ.Các đường sức từ đi vào lòng bàn tay.Chiều của dòng điện song song với ngón trỏ.

Xem toàn bộ: Giải Vật lí 12 Kết nối bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện: Cảm ứng từ

Trắc nghiệm Vật lí 12 Kết nối bài 15: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện: Cảm ứng từ (P2)