Tiếp tục ở chuyên mục Vật Lý hôm nay, THPT CHUYÊN LAM SƠN sẽ chia sẻ lý thuyết lực điện từ là gì? Cách xác định chiều của lực điện từ, công thức tính lực điện từ và bài tập có lời giải chi tiết trong bài viết dưới đây để các bạn cùng tham khảo
Contents
Lực điện từ là gì?
Từ trường tác dụng lực lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Lực đó được gọi là lực điện từ.
Đóng công tắc, thấy đoạn dây AB bằng đồng chuyển động trên hai thanh ray nằm ngang bằng đồng.
Chiều của lực điện từ
Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
Quy tắc bàn tay trái
Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực điện từ.
Khi biết được 2 trong 3 chiều (chiều dòng điện, chiều lực điện từ, chiều đường sức từ) thì ta có thể xác định được chiều còn lại.
Lưu ý:
- Nếu dây dẫn đặt song song với đường sức từ thì không có lực từ tác dụng lên nó.
- Thông thường, lực từ thường có tác dụng làm quay khung dây hoặc làm khung dây bị nén hay bị kéo dãn.
Công thức tính lực điện từ
Trong một từ trường đều có các đường sức từ thẳng đúng(tạo bởi một nam châm hình chữ U như hình vẽ, ta đặt một đoạn dây dẫn M1M2 = l vuông góc với các đường sức từ. Giả sử M1M2 được treo nằm ngang nhờ hai dây dẫn mảnh cùng độ dài O1M1 = O2M2, có hai đầu O1 và O2 được giữ cố định. Dồng điện đi vào O1 và đi ra O2 qua dây dẫn M1M2 theo chiều từ M1 đến M2
Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua M1M2 thì xuất hiện lực từ F→ tắc dụng lên M1M2
Kết quả là F→ có phương nằm ngang và có chiều như hình vẽ
Lực F→ có cường độ được xác định bởi công thức: F = mgtanθ
Tham khảo thêm:
- Đường sức từ là gì? Đặc điểm, tính chất của đường sức từ chuẩn 100%
- Công thức tính công của dòng điện và bài tập có lời giải từ A – Z
- Công thức tính cơ năng và bài tập có đáp án chuẩn 100%
Bài tập áp dụng lực điện từ có lời giải
Ví dụ 1: Một dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với đường sức từ thì:
- A. Chịu tác dụng của lực điện
- B. Chịu tác dụng của lực từ
- C. Chịu tác dụng của lực điện từ
- D. Chịu tác dụng của lực đàn hồi
Lời giải
Dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường, không song song với đường sức từ thì chịu tác dụng của lực điện từ. Chọn đáp án C
Ví dụ 2: Muốn xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt tại một điểm trong từ trường thì cần phải biết những yếu tố nào?
- A. Chiều của dòng điện trong dây dẫn và chiều dài của dây
- B. Chiều của đường sức từ và cường độ lực điện từ tại điểm đó
- C. Chiều của dòng điện và chiều của đường sức từ tại điểm đó
- D. Chiều và cường độ của dòng điện, chiều và cường độ của lực từ tại điểm đó
Lời giải
Muốn xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt tại một điểm trong từ trường thì cần phải biết chiều của dòng điện và chiều của đường sức từ tại điểm đó. Chọn đáp án C
Ví dụ 3: Chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào:
- A. Chiều của dòng điện qua dây dẫn.
- B. Chiều đường sức từ qua dây dẫn.
- C. Chiều chuyển động của dây dẫn.
- D. Chiều của dòng điện trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
Lời giải
Muốn xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt tại một điểm trong từ trường thì cần phải biết chiều của dòng điện và chiều của đường sức từ tại điểm đó
Suy ra chiều của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào chiều của dòng điện trong dây dẫn và chiều của đường sức từ.
Đáp án: D
Ví dụ 4: Khi dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt song song với các đường sức từ thì lực điện từ có hướng như thế nào?
- A. Cùng hướng với dòng điện
- B. Cùng hướng với đường sức từ
- C. Vuông góc với cả dây dẫn và đường sức từ
- D. Không có lực điện từ
Lời giải
Khi dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt song song với các đường sức từ thì không có lực điện từ . Đáp án: D
Ví dụ 5: An đặt khung dây dẫn vào giữa hai cực Nam châm sao cho mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ (hình vẽ). Sau đó An nối nối khung dây với nguồn điện và dòng điện chạy qua khung dây dẫn có chiều như trên hình. Ở vị trí này của khung dây, thì khung dây có quay không? Tại sao?
Lời giải
Khung dây không quay
Các lực từ tác dụng lên khung dây được biểu diễn bằng mũi tên màu xanh như hình vẽ. Cặp lực này chỉ có tác dụng kéo dãn khung chứ không có tác dụng làm quay.
Sau khi đọc xong bài viết của chúng tôi có thể giúp bạn biết được cách xác định chiều của lực điện từ và công thức tính lực điện từ để áp dụng vào làm bài tập nhé
