Công thức tính lực từ hay nhất - Vật lí lớp 11

Công thức tính lực từ hay nhất

Với loạt bài Công thức tính lực từ hay nhất Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 11.

Bài viết Công thức tính lực từ hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức - Đơn vị đo, Mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính lực từ hay nhất Vật Lí 11.

                           Công thức tính lực từ hay nhất

1. Định nghĩa 

- Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.

- 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.

- Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn.

Ví dụ: Một đoạn dây dẫn AB được đặt trong từ trường đều của một nam châm hình chữ U như hình vẽ, đoạn dây chịu tác dụng của lực từ và bị lệch đi.

 Công thức tính lực từ hay nhất

2. Công thức – đơn vị đo

Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện Công thức tính lực từ hay nhất đặt trong từ trường đều Công thức tính lực từ hay nhất :

+ Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây dẫn;

+ Có phương vuông góc với Công thức tính lực từ hay nhấtCông thức tính lực từ hay nhất ;

+ Có chiều tuân theo qui tắc bàn tay trái;

+ Có độ lớn F = IlBsina.

Trong đó: 

+ F là độ lớn của lực, có đơn vị Niu tơn (N);

+ I là cường độ dòng điện chạy qua dây, có đơn vị ampe (A);

+ l là chiều dài đoạn dây dẫn, có đơn vị mét (m);

+ B là độ lớn cảm ứng từ của từ trường, có đơn vị tesla (T);

+ α là góc giữa vecto Công thức tính lực từ hay nhấtCông thức tính lực từ hay nhất.

Qui tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào trong lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa hướng theo chiều của dòng điện, lúc này ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.

Công thức tính lực từ hay nhất

3. Mở rộng

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường đều được đo bằng thương số: Công thức tính lực từ hay nhất

(khi đoạn dây dẫn được được đặt vuông góc với các đường sức từ)

Trong đó :

+  F là lực tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l có dòng điện I chạy qua đặt tại điểm ta xét.

+ I là cường độ dòng điện chạy qua dây, có đơn vị ampe (A);

+ l là chiều dài đoạn dây dẫn, có đơn vị mét (m);

Từ biểu thức xác định lực từ, có thể suy ra biểu thức tính cường độ dòng điện, chiều dài đoạn dây, góc giữa vecto Công thức tính lực từ hay nhấtCông thức tính lực từ hay nhất, độ lớn cảm ứng từ B như sau:

Công thức tính lực từ hay nhất

                             Công thức tính lực từ hay nhất

4. Ví dụ minh họa

Bài 1: Phần tử dòng điện Công thức tính lực từ hay nhất được treo nằm ngang trong một từ trường đều. Hướng và độ lớn của cảm ứng từ Công thức tính lực từ hay nhất phải như thế nào để lực từ cân bằng với trọng lực Công thức tính lực từ hay nhất của phần tử dòng điện ?

Bài giải :

Giả sử phần tử dòng điện Công thức tính lực từ hay nhất đặt nằm ngang trong trang giấy như hình vẽ.

Công thức tính lực từ hay nhất

Khi đó trọng Công thức tính lực từ hay nhất lực tác dụng lên phần tử dòng điện Công thức tính lực từ hay nhất sẽ có phương thẳng đứng và hướng từ trên xuống. Để lực từ Công thức tính lực từ hay nhất tác dụng lên phần tử Công thức tính lực từ hay nhất của dòng điện cân bằng với dòng điện thì Công thức tính lực từ hay nhất phải hướng thẳng đứng lên, do đó cảm ứng từ Công thức tính lực từ hay nhất phải có phương vông góc với mặt phẳng trang giấy và hướng từ ngoài vào.

Bài 2: Một đoạn dây dẫn dài 5 (cm) đặt trong từ trường đều và vuông góc với vectơ cảm ứng từ. Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A). Lực từ tác dụng lên đoạn dây đó là bao nhiêu? Biết cảm ứng từ của từ trường đó có độ lớn 0,8T.

Bài giải: 

Áp dụng công thức F = B.I.l.sinα = 0,8.0,75.0,05.sin900 = 3,2.10-2 (N)

Đáp án: 3.10-2 (N).

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85


Các loạt bài lớp 12 khác