+) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB và CD bằng 0 (vì AB và CD song song với đường sức từ). +) Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy các lực từ tác dụng lên hai đoạn dây BC và DA như hì[r] (1)
1 Ôn tập lý thuyết
– Đường sức từ nằm ngang mặt phẳng khung: +) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB CD (vì AB CD song song với đường sức từ) +) Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy lực từ tác dụng lên hai đoạn dây BC DA hình a Hai lực hợp thành ngẫu lực làm cho khung dây quay quanh trục
OO
– Đường sức từ vng góc với mặt khung: Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta thấy lực từ tác dụng lên khung dây hình b Các lực khơng có tác dụng làm cho khung quay – Mô men ngẫu lực (lực từ) sin
M
NBIS
Trong đó: M (N.m) momen ngẫu lực (2)
n
vecto pháp tuyến khung dây
B n
, góc hợp cảm ứng từ vecto pháp tuyến khung
2 Bài tập minh họa Bài 1:
Khung dây hình chữ nhật có diện tích
S
25
cm
2 gồm có 10 vịng nối tiếp có cường độ dòng điện I = 2A qua vòng dây Khung dây đặt thẳng đứng từ trường có B = 0,3 T Tính momen lực từ đặt lên khung dây khi: a) Cảm ứng từ
B
song song với mặt phẳng khung dây b) Cảm ứng từ
B
vng góc với mặt phẳng khung dây
Lời giải:
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây N vòng là:
M
NBIS
sin a) Khi cảm ứng từ
B
song song với mặt phẳng khung dây góc 90 nên: 3 15.10 m
M
NBIS
N
b) Khi cảm ứng từ
B
vng góc với mặt phẳng khung dây góc 0 nên: sin 0
M
NBIS
Bài 2:
Một khung dây có kích thước 2cm x 3cm đặt từ trường Khung dây gồm 200 vòng Cho dòng điện có cường độ 0,2 A vào khung dây Momem ngẫu lực từ tác dụng lên khung có giá trị lớn bằng 24.10
Nm
Hãy tính cảm ứng từ từ trường
Lời giải:
Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây N vòng là:
M
NBIS
sin (3) max max 24.10 , 90 0,1 200.0, 2.6.10
M B n M NBIS B T NI S
Bài 3:
Cho khung dây có dạng hình tam giác ABC (hình vẽ) Khung dây đặt từ trường cho đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây vng góc với cạnh BC khung dây Cho biết cạnh khung dây a dòng điện khung có cường độ I Hãy lực từ tác dụng lên cạnh khung dây thành lập công thức momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung
Lời giải:
Góc hợp dòng điện
IAB
vecto
B
150°, góc hợp dịng điện
IBC
vecto
B
90°, góc hợp dịng điện
ICA
vecto
B
30° Lực từ tác dụng lên cạnh AB, BC, CA là: .sin150 0, sin 90 .sin 30 0,
AB BC CA F BIa BIa F BIa BIa F BIa BIa
Theo quy tắc bàn tay trái phương chiều lực
FAB
,
FBC
,
FCA
xác định hình vẽ Gọi
FM
lực tổng hợp lực
FAB
,
FCA
thì:
FM
FAB
FCA
BIa
Và
FM
có điểm đặt trung điểm M AH có chiều hình Vậy
FM FBC
tạo thành cặp ngẫu lực tác dụng lên khung Momen ngẫu lực tác dụng lên khung dây không phụ thuộc vào việc chọn trục quay Do ta chọn trục quay qua H, momen ngẫu lực tác dụng lên khung lúc là: 2 3 2 4
M AH a a
(4)
Bài 4:
Khung dây hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = CD = a = 10 cm, AD = BC = b = cm, có dòng
I
2 2 A qua Một dòng điện thẳng dài
I
14 A nằm mặt phẳng ABCD cách AB khoảng d = cm hình vẽ Tính lực từ tổng hợp
I
1 tác dụng lên khung dây
Lời giải:
Từ trường
I
1 gây nên vị trí nằm cạnh khung dây có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ Lực từ tác dụng cạnh khung dây xác định theo quy tắc bàn tay trái Các lực từ nói nằm mặt phẳng khung dây nên khơng gây momen làm cho khung quay Hợp lực tác dụng lên khung dây:
F
F
1
F
2
F
3
F
4 Do đối xứng nên cảm ứng từ
I
1 gây nên M P
F
1
F
3 trực đối
F
1
F
3 0 Vậy hợp lực viết gọn lại sau:
F
F
2
F
4 Ta có: 7 2 7 4 2.10 1, 6.10 2.10 3, 2.10
I I F a N d b I I F a N d
Vì
F
2
F
4
F F
2
F
4 1, 6.106
N
(5)Website
HOC247
cung cấp môi trường
học trực tuyến
sinh động, nhiều
tiện ích thơng minh
, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy
giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm
đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
–
Luyên thi ĐH, THPT QG:
Đội ngũ
GV Giỏi, Kinh nghiệm
từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa
luyện thi THPTQG
các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học –
Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn:
Ơn thi
HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An
trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn. II. Khoá Học Nâng Cao HSG
–
Tốn Nâng Cao THCS:
Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG –
Bồi dưỡng HSG Toán:
Bồi dưỡng phân mơn
Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học
và
Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:
TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn
đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
–
HOC247 NET:
Website hoc miễn phí học theo
chương trình SGK
từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động –
HOC247 TV:
Kênh
Youtube
cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý – Hoá, Sinh- Sử – Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90% Học Toán Online Chuyên Gia
