Hình bên là ảnh chụp thí nghiệm đo lực từ của nam châm vĩnh cửu tác dụng lên đoạn dây dẫn đặt trong từ trường.
Biết đoạn dây dẫn được cố định vào giá thí nghiệm (1) sao cho phương của đoạn dây dẫn (2) nằm ngang vuông góc với vectơ cảm ứng từ B của nam châm (3) và không chạm vào nam châm trên cân. Số liệu thí nghiệm thu được như trong bảng sau.
Trong đó L là chiều dài đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường, F là độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn, I là cường độ dòng điện
a) Vì sao sử dụng cân điện tử như trong hình bên có thể xác định được độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây?
b) Từ số liệu trong bảng, hãy tính độ lớn cảm ứng từ B của nam châm.
Cân đo tổng trọng lượng, lực từ làm thay đổi giá trị đọc trên cân.
Áp dụng công thức lực từ F = BIl
a) Sử dụng cân điện tử như trong hình có thể xác định được độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn vì: Đặt đoạn dây dẫn trên một đĩa cân điện tử. Đóng công tắc để cho dòng điện chạy qua đoạn dây. Cân điện tử sẽ hiển thị trọng lượng của đoạn dây, bao gồm cả trọng lượng thực tế của dây và lực từ tác dụng lên dây. Lực từ tác dụng lên dây được tính bằng cách lấy giá trị hiển thị trên cân điện tử trừ đi trọng lượng thực tế của dây. Phương pháp này chỉ áp dụng được cho các trường hợp lực từ có phương thẳng đứng và có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.
b) Ta lập được bảng sau
|
I (A) |
2,5 |
5,1 |
10,1 |
20,2 |
5,1 |
10,1 |
|
L (cm) |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
0,7 |
|
F (N) |
0,008 |
0,015 |
0,030 |
0,060 |
0,009 |
0,017 |
|
\[B = F/IL\left( T \right)\] |
\(2.67 \times {10^{ - 3}}\) |
\(2.45 \times {10^{ - 3}}\) |
\(2.45 \times {10^{ - 3}}\) |
\(2.47 \times {10^{ - 3}}\) |
\(2.52 \times {10^{ - 3}}\) |
\(2.40 \times {10^{ - 3}}\) |
\(\overline B = \frac{{{B_1} + {B_2} + {B_3} + {B_4} + {B_5} + {B_6}}}{6} \approx {2.493.10^{ - 3}}\left( T \right)\)
Danh sách bình luận