Bài 11: THỰC HÀNH ĐO ĐỘ LỚN CẢM ỨNG TỪ
Trong đời sống hằng ngày, chúng ta có thể tiếp xúc với từ trường ở mọi nơi ( ví dụ Trái Đất cũng có từ trường và được xem như một nam châm khổng lồ, với cực Bắc – Nam địa lí lần lượt là cực Nam – Bắc của nam châm). Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường là vectơ cảm ứng từ. Vậy làm thế nào để xác định độ lớn của cảm ứng từ.
THÍ NGHIỆM ĐO CẢM ỨNG TỪ
1. Mục đích
Xác định độ lớn cảm ứng từ của từ trường nam châm điện bằng cân “dòng điện”.
2. Cơ sở lý thuyết
Đặt khung dây MNPQ có dòng điện I chạy qua, vuông góc với từ trường của nam châm điện
Lực từ tác dụng lên khung dây chủ yếu do lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài L
– Nếu khung dây chỉ có 1 vòng thì độ lớn lực từ: f = BIL
– Nếu khung dây có N vòng thì lực độ lớn lực từ: F = Nf = NIBL
Suy ra: \(B = \frac{F}{{NIL}}\)
Biết N, I, L và đo được độ lớn lực từ F ta sẽ xác định được độ lớn cảm ứng từ B của nam châm.
3. Dụng cụ
– Hộp gỗ có gắn hai núm xoay (1) và (2) để thay đổi các giá trị cường độ dòng điện qua khung dây (3) và qua cuộn dây của nam châm điện hình chữ U (4).
– Hai công tắc (5) và (6) có tác dụng đảo chiều dòng điện qua khung dây và cuộn dây của nam châm điện.
– Đèn báo (7) cho biết chiều từ trường đều trong lòng cuộn dây của nam châm điện.
– Nguồn điện (8) nối với hai đầu mạch điện trong hộp gỗ để tạo ra các dòng điện.
4. Tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình trên
Bước 2: Điều chỉnh để cho đòn cân nằm ngang. Đọc và ghi lại số chỉ \({F_1}\)
Bước 3:
+ Bật công tắc điện cho khung dây và nam châm. Chọn chiều dòng điện sao cho lực từ có chiều hướng thẳng đứng xuống dưới.
+ Đọc và ghi số chỉ ampe kế (12)
+ Điều chỉnh để đòn cân cân bằng
+ Đọc và ghi số chỉ \({F_2}\)
+ Độ lớn lực từ \(F = {F_2} – {F_1}\)
Bước 4: Thực hành lại bước 3 với ít nhất hai giá trị I khác nhau.
