Lý thuyết Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ - Vật lí 12 Kết nối tri thức

Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ

I. Thí nghiệm về lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

- Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua đoạn dây dẫn đặt trong từ trường thì xuất hiện lực từ \(\overrightarrow F \) tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

- Lực từ \(\overrightarrow F \) có phương vuông góc với đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường và vuông góc với đường sức từ

- Chiều của lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho véc tơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì ngón tay cái choãi ra 90° chỉ chiều của lực từ \(\overrightarrow F \) tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện

II. Độ lớn cảm ứng từ

1. Biểu thức

- Độ lớn của cảm ứng từ của từ trường tại một vị trí là:

\(B = \frac{F}{{IL\sin \alpha }}\)

- Định luật Ampere về lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều

\(F = BIL\sin \alpha \)

Trong đó:

B là cảm ứng từ

I là cường độ dòng điện

L là chiều dài đoạn dây mang dòng điện đặt trong từ trường

α là góc hợp bởi đoạn dây mang dòng điện và véc tơ cảm ứng từ \(\overrightarrow B \)

2. Đơn vị

- Trong hệ SI, đơn vị của cảm ứng từ là tesla (T)

\(1T = \frac{{1N}}{{1m.1A}}\)

- Vì \(1N = 1kg.m.{s^{ - 2}}\) nên \(1T = 1.\frac{N}{{m.A}} = 1.\frac{{kg}}{{A.{s^2}}} = 1kg.{A^{ - 1}}.{s^{ - 2}}\)

Sơ đồ tư duy về “Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ”