Bài giảng Vật lý 11 - Lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện

27/4/2004sv:hong nhi*GIÁO ÁN VẬT LÝ 11BÀI LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN MỘT KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐIỆN27/4/2004sv:hong nhi*Trọng tâm của bàiHiểu được ngẫu lực từ tác dụng lên khung làm khung quay về vị trí cân bằng bền.Cách tính momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.27/4/2004sv:hong nhi*1.Trường hợp mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ Khung dây hình chữ nhật ABCD có thể quay xung quanh trục thẳng đứng OO’, đặt trong từ trường đều vuông góc mặt phẳng khung dây.AD=BC=aAB=DC=b	F4aOO’ABCDbF1F2F3B27/4/2004sv:hong nhi*Khung dây ABCD mang điện đặt trong từ trường đều B chịu lực từ tác dụng lên các cạnh AB, BC, CD, DA lần lượt là F1 ,F2 ,F3 ,F4 có: Điểm đặt : trung điểm mỗi cạnh Phương chiều: hướng ra ngoài khung như hình vẽ Độ lớn : 	F1 =F3 =BIb	F2 =F4 =BIa	Tạo thành 2 cặp lực cân bằng: F1 và F3 , F2 và F4 Không làm quay khung , chỉ có tác dụng kéo dãn khung27/4/2004sv:hong nhi*Đây là vị trí cân bằng bền của khungĐổi chiều dòng điện hoặc chiều vecter cảm ứng từ Lý luận tương tự ta được: các lực từ tác dụng lên khung như hình vẽ:ADBCOO’F1F2F3 F4 BLực từ tác dụng lên khung không làm quay khung, chỉ kéo khung co lai vị trí cân bằng không bền.27/4/2004sv:hong nhi*2. Trường hợp mp khung dây song song với đường cảm ứng từĐoạn dây AD , BC song song đường cảm ứng từ nên không có lực từ tác dụng lên chúng.Lực từ F1 ,F2 do từ trường B tác dụng lên AB và CD có phương ,chiều như hình veF1F2 ABCDOO’abB Độ lớn: F1 =F2 =IBb Cặp lực F1 ,F2 tạo thành ngẫu lực làm cho khung quay quanh trục OO’ và trở về vị trí cân bằng bền.27/4/2004sv:hong nhi** Nhận xét:Khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều thì có ngẫu lực từ tác dụng lên khung làm khung quay xung quanh một trục27/4/2004sv:hong nhi*3. Momen lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.a/ Trường hợp mặt phẳng không dây B Xét ngẫu lực F1 ,F2 tác dụng lên khung dây ABCD mang điện đặt song song với đường cảm ứng từ Momen ngẫu lực từ ( cực đại) M =F1*a với F1 =BIb M=BIb.a Gọi S là diện tích phần mp giới hạn bởi khung dây : S=a.b 27/4/2004sv:hong nhi*Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện I và song song đường cảm ứng từ là: M=IBSb/ Trường hợp B hợp với pháp tuyến khung dây một góc bTa chứng minh được: M=BIS sinb