• Như đã biết trong chương I, đại lượng đặc trưng cho tác dụng của điện trường là cường độ điện trường. Vậy đại lượng đặc trưng cho tác dụng của từ trường là gì? 

Lực từ

Để dễ dàng khảo sát và đo đạc lực từ, trước hết ta hãy tạo ra một từ trường đều.

Từ trường đều

  • Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.
  • Từ trường đều có thể được tạo thành giữa hai cực của một nam châm hình chữ U.

Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện

  • Tham khảo thí nghiệm: 

 

  • Thực nghiệm chứng tỏ rằng:    \overrightarrow{F} \perp M_1M_2 và  \overrightarrow{F}  vuông góc với đường sức từ.
  • Theo kết quả thực nghiệm, lực từ  \overrightarrow{F}  có cường độ được xác định bởi công thức:

F=mgtanθ

  • Nhận xét:
    –  \overrightarrow{F} có phương nằm ngang và có chiều như hình vẽ dưới đây.– Hướng dòng điện  \overrightarrow{M_1M_2} , hướng của từ trường (kí hiệu là \overrightarrow{B} ) và hướng của lực  \overrightarrow{F} tạo thành một tam diện thuận.

Cảm ứng từ

Thí nghiệm

  • Tiếp tục tiến hành thí nghiệm trên, trong đó cho I và l thay đổi, kết quả cho thấy thương số \frac{F}{Il} không thay đổi.
  • Thương số đó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của từ trường tại vị trí đặt đoạn dây dẫn M_1M_2 .Nói cách khác, có thể coi thương số đó đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại vị trí khảo sát.
  • Người ta định nghĩa thương số đó là cảm ứng từ tại vị trí đang xét, kí hiệu là B:

B=\frac{F}{Il}

Đơn vị cảm ứng từ

  • Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ là tesla (T)

Vecto cảm ứng từ

  • Người ta biểu diễn cảm ứng từ bằng một vecto gọi là vecto cảm ứng từ, kí hiệu là  \overrightarrow{B}.
  • Chú ý: Sau này, người ta thường nói tắt: Hướng của từ trường và độ lớn của từ trường. Ta hiểu đó chính là hướng của  \overrightarrow{B} và độ lớn của  \overrightarrow{B} .
  • Tại một điểm trong không gian có từ trường xác định một vecto cảm ứng từ  \overrightarrow{B} :
    • Có hướng trùng với hướng của từ trường.
    • Có độ lớn bằng \frac{F}{Il} , với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có độ dài l, cường độ I, đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó.

Những ví dụ về cỡ độ lớn của cảm ứng từ  \overrightarrow{B}

Từ trường  B (T)
Nam châm điện siêu dẫn 20
Trên bề mặt của Mặt trời 5
Nam châm điện lớn 2
Nam châm thông thường 10-2
Kim nam châm 10-4
Trái Đất 5.10-5

Biểu thức tổng quát của lực từ  \overrightarrow{F} theo  \overrightarrow{B}

  • Lực từ  \overrightarrow{F} tác dụng lên phần tử dòng điện I\overrightarrow{l}đặt trong từ trường đều, tại đó cảm ứng từ là  \overrightarrow{B} :
    • Có điểm đặt tại trung điểm của l
    • Có phương vuông góc với  \overrightarrow{l} và  \overrightarrow{B} 
    • Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái
    • Có độ lớn:  F=IlBsin\alpha trong đó α là góc tạo bởi chiều dòng điện và  \overrightarrow{B}

 

Người đóng góp
Không có bình luận
Viết một bình luận Cancel
Comments to: Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Attach images - Only PNG, JPG, JPEG and GIF are supported.