Ta đã biết nam châm và dòng điện đều tác dụng lực lên kim nam châm, Vậy xung quanh dòng điện có tồn tại từ trường không? Tính chất cơ bản của từ trường là gì? Từ trường được biểu diễn như thế nào?
Khi đưa hai cực cùng tên hay khác tên của một nam châm thẳng và kim nam châm lại gần nhau (Hình 14.1) thì chúng đẩy nhau hay hút nhau?
Hai cực cùng tên thì đẩy nhau, khác tên thì hút nhau.
Trả lời bởi Nguyễn Quốc ĐạtKhi cho dòng điện chạy qua dây dẫn ta thấy kim nam châm lệch một góc so với phương ban đầu (Hình 14.2). Dự đoán điều gì xảy ra nếu ta đổi chiều dòng điện chạy qua dây dẫn. Trong thí nghiệm này, kim nam châm có tác dụng lực lên dòng điện không?
Khi đổi chiều dòng điện thì kim nam châm vẫn bị lệch một góc so với phương ban đầu.
Trả lời bởi Nguyễn Quốc ĐạtKhi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại mỏng, nhẹ như Hình 14.3, ta thấy hai tấm kim loại đẩy nhau. Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra nếu dòng điện qua hai tấm kim loại cùng chiều.
Khi cho hai dòng điện cùng chiều chạy qua hai tấm kim loại mỏng thì thấy hai tấm kim loại hút nhau.
Trả lời bởi Nguyễn Quốc ĐạtHãy mô tả một thí nghiệm khảo sát lực từ do nam châm tác dụng lên dòng điện.
Ở hình dưới, nam châm cố định tác dụng lực từ \(\overrightarrow{F}\) lên đoạn dây dẫn có dòng điện I. Ở đây, đoạn dây dẫn có một đầu nhúng vào một dung dịch dẫn điện để khép kín dòng điện, đồng thời đoạn dây dẫn ấy cũng có thể xê dịch tuỳ theo tác dụng của lực từ do nam châm gây ra.
Trả lời bởi Nguyễn Quốc ĐạtThí nghiệm 1
Chuẩn bị:
- Hộp nhựa có một mặt trong suốt, bên trong chứa dầu và mạt sắt min
- Nam châm thẳng
- Nam châm hình chữ U
Tiến hành
- Lắc nhẹ hộp nhựa sao cho các mạt sắt phân bố đều. Đặt hộp nhựa trên mặt phẳng nằm ngang, mặt trong suốt hướng lên trên.
- Đặt nhẹ nhàng thanh nam châm thẳng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4a).
- Nhấc thanh nam châm thẳng lên khỏi mặt hộp nhựa. Lắc nhẹ hộp nhựa cho các mạt sắt phân bố đều trở lại. Tiếp tục đặt nhẹ nhàng hai thanh nam châm thắng lên trên mặt trong suốt của hộp nhựa (sao cho hai cực trái dấu của hai thanh nam châm thắng gần nhau) rồi gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa được tạo thành trong hộp nhựa
(Hình 14.4b).
- Thực hiện tương tự như trên nhưng cho hai cực cùng tên của hai thanh nam châm gần nhau. Quan sát hình ảnh mạt sát vừa được tạo thành trong hộp nhựa (Hình 14.4c).
- Tiến hành thí nghiệm tương tự đối với nam châm hình chữ U (Hình 14.5).
Nhận xét hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng Hình 14.4b và ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng Hình 14.4c.
Nhận xét về hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực của nam châm hình chữ U. Từ đó có thế rút ra kết luận gì về từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U.
Thí nghiệm 2
Chuẩn bị:
- Hộp nhựa có một mặt trong suốt, bên trong chứa dầu và mạt sắt mịn.
- Ống dây gắn với hộp nhựa.
- Dây dẫn thắng.
- Nguồn điện một chiều.
Tiến hành:
- Lắc nhẹ hộp nhựa có gắn ống dây sao cho các mạt sắt phân bố đều ở bên ngoài và bên trong lòng ống dây.
- Cho dòng điện chạy qua ống dây.
- Gõ nhẹ vào hộp nhựa để các mạt sắt phân bố ổn định (Hình 14.6).
Tiến hành thí nghiệm tương tự với dây dẫn thắng ta thu được hình ảnh như Hình 14.7.
Mô tả hình ảnh sự phân bố mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng.
Xung quanh dòng điện có từ trường.
Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó.
Từ trường được biểu diễn thông qua hình ảnh của các đường sức từ.
Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt