công thức cảm ứng từ

Lực từ là gì, cách xác định lực từ ra sao và công thức lực từ như thế nào, mời các bạn theo dõi bài viết sau đây của chúng tôi nhé.

Lực Từ

Để dễ dàng khảo sát và đo đạc được lực từ, trước hết chúng ta cần phải tham khảo trong một từ trường đều

Từ trường đều

  • Từ trường đều là từ trường mà các đặc tính của nó đều giống nhau tại mọi điểm
  • Đường sức từ là những đường thẳng song song, cách đều nhau và cùng chiều với nhau

Xác định lực từ do từ trường đều

Trong một từ trường đều có các đường sức từ thẳng đứng (được tạo ra bởi một nam châm có hình chữ U), ta đặt một đoạn dây dẫn M1M2 = l sao cho dây dẫn vuông góc với các đường sức từ, giả sử M1M2 được treo nằm ngang nhờ hai dây dẫn mảnh cùng độ dài O1M1 = O2M2, có hai đầu O1 và O2 dược giữ cố định, Dòng điện đi vào O1 và ra Oqua dây dẫn M1M2 theo chiều từ Mđến M2

\(\text{Thực nghiệm chứng tỏ rằng: }\vec F\) vuông góc với  M1M2 và vuông góc với đường sức từ

\(\text{Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua M1M2 thì xuất hiện lực từ }\vec F\) tác dụng lên M1M2

\(\text{Kết quả }\vec F\) có phương nằm ngang và có chiều như hình 20.1

\(\text{Dưới tác dụng của trọng lực mg và lực từ }\vec F\), \(\text{khi cân bằng }\vec mg\ + \vec F\), \(\text{ tổng trực đối với lực căng }\vec T\) của hai dây treo

Hai dây O1Mvà O2M2 lệch góc α so với phương thẳng đứng \(\text{Lực }\vec F\) có cương độ được xác định bởi công thức:

\[\vec F = mgtana\]

Cảm ứng từ

\(\text{1- Thí nghiệm: mô tả ở mục trên cho phép xác định lực từ }\vec F\) do từ trường tác dụng lên đoạn dây dẫn M1M2 = l   có dòng điện cường độ I chạy qua.

Tiến hành thí nghiệm trong đó cho I và l thay đổi, kết quả cho thấy thương sốF/ Il không thay đổi, thương số đó chỉ phụ thuộc vào tác dụng của từ trường tại vị trí đặt đoạn dây dẫn M1M2. Hay nói cách khác, có thể coi thương số đó đặc trưng cho tác dụng của từ trường tại vị trí khảo sát, Người ta định nghĩa thương số đó là cảm ứng từ tại vị trí khảo sát, ký hiệu là B:

\(\text{B = } \frac{F}{{Il}}\)

2- Đơn vị cảm ứng từ

Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ B là tesla (T), trong công thức như hình 20.2, l đo bằng mét (m), I đo bằng ampe (A), F đo bằng niutơn (N)

3- Vectơ cảm ứng từ

Người ta biểu diễn cảm ứng từ bằng một vectơ gọi là vectơ cảm ứng từ, ký hiệu là \(\text{ký hiệu là  }\vec B\).

\(\text{Vectơ cảm ứng từ }\vec B\) tại một điểm:

  • Có độ lớn bằng: \(\text{B = } \frac{F}{{Il}}\)
  • Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó

4- Biểu thức tổng quát của lực từ

\(\text{Trước hết, ta định nghĩa Vectơ phần tử dòng điện  I}\vec l\)

\(\text{Là véc tơ I } \widehat {{M_1}{M_2}}\) cùng hướng với dòng điện và có độ lớn băng Il.

\(\text{Dựa vào những kết quả thực nghiệm đã nêu ở trên, có thể xác định lực từ }\vec F\) tác dụng lên một phần tử dòng điện khi đặt trong một từ trường đều,  \(\text{cảm ứng từ là}\vec B\)

\(\text{Lực từ }\vec F\) có điểm đặt tại trung điểm của M1M2, \(\text{có phương vuông góc với }\vec l\) \(\text{và }\vec B\),  có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái và có độ lớn:

F = IlBsinα

\(\text{Trong đó α là góc tạo bởi }\vec l\) \(\text{và }\vec B\)

5- Chú ý

Tương tự điện trường từ trường cũng tuân theo nguyên lí chồng chất từ trường:

Giả sử hệ có n nam châm (hay dòng điện)

\(\text{Tại điểm M, từ trường chỉ của nam châm thứ nhất là }\vec B1\)

\(\text{Từ trường chỉ của nam châm thứ hai là}\vec B2\)

\(\text{Từ trường chỉ của nam châm thứ n là}\vec Bn\)

\(\text{Gọi }\vec B\)  là từ trường của hệ tại M thì:

\(\)\[\vec B = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + … + \overrightarrow {{B_n}} \]

Qua bài viết trên, hy vọng các bạn đã nắm rõ được lực từ là gì và công thức cảm ứng tử ra sao, nếu thấy kiến thức hữu ích hãy like và share cho mọi người nhé.

==>> Xem thêm Công thức con lắc đơn cùng các bài tập vận dụng

Đánh giá bài viết

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *