Lực từ.
$F_{t ừ} = B I l \sin α$

Công thức, biểu thức tổng quát liên quan đến lực từ. Vật Lý 11. Hướng dẫn chi tiết và bài tập vận dụng.

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Lực từ.

$F_{t ừ} = B I l \sin α$

Phát biểu: Lực từ $\vec{F}$ tác dụng lên phần tử dòng điện $I \vec{l}$ đặt trong từ trường đều, tại đó cảm ứng từ là $\vec{B}$ .

- Có điểm đặt tại trung điểm của $l$ $(M_{1} M_{2})$ .

- Có phương vuông góc với $\vec{l}$ và $\vec{B}$ .

- Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

Chú thích:

$F$ : lực từ tác dụng $(N)$

$B$ : cảm ứng từ $(T)$

$I$ : cường độ dòng điện $(A)$

$l$ : độ dài của phần tử dòng điện $(m)$

Trong đó $α$ là góc tạo bởi $\vec{B}$ và $\vec{l}$ .

hinh-anh-luc-tu-121-0

kéo xuống dưới đê xem các câu hỏi trắc nghiệm liên quan
☟☟☟

Hãy chia sẻ cho bạn bè nếu nếu tài liệu này là hữu ích nhé

Chia sẻ qua facebook

Hoặc chia sẻ link trực tiếp:

http://congthucvatly.com/cong-thuc-luc-tu-121

Biến số liên quan

$α$

Khái niệm:

$α$ là tên đặt góc thường được dùng trong các trường hợp của chương trình vật lý 10.

Ví dụ:

$α$ là góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng của con lắc đơn.

$α$ là góc nghiêng của mặt phẳng nghiêng.

Đơn vị tính: $D e g$ hoặc $R a d$ .

Xem thêm Góc anpha - Vật lý 10

$I$

Khái niệm:

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

Đơn vị tính: Ampe $(A)$

Xem thêm Cường độ dòng điện

$B$

Khái niệm:

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

Đơn vị tính: Tesla $(T)$

Xem thêm Cảm ứng từ

$F_{t ừ}$

Khái niệm:

Lực từ là lực của từ trường tác dụng lên một vật có mang điện tích chuyển động (ví dụ: khung dây, đoạn dây, vòng dây trong có điện…).

Đơn vị tính: Newton $(N)$

Xem thêm Lực từ

$l$

Khái niệm:

l là chiều dài của đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua.

Đơn vị tính: mét $(m)$

Xem thêm Độ dài của dây dẫn

Các công thức liên quan

$∆ l_{0} = \frac{m g . \sin (α)}{k}$

Trường hợp lò xo treo trên mặt phẳng nghiêng:

Tại vị trí cân bằng: P.sin(α)=Fdh⇔m.g.sin(α)=k.∆l.

Độ biến dạng lò xo tại vị trí cân bằng: ∆l=P.sin(α)k=m.g.sin(α)k

Chiều dài của lò xo ở vị trí cân bằng: l=lo+∆l

hinh-anh-dinh-luat-hooke-khi-lo-xo-treo-tren-mat-phang-nghieng-40-0

Chú thích:

P: trọng lực tác dụng (N).

Fđh: lực đàn hồi (N).

k: độ cứng lò xo (N/m).

∆l: độ biến dạng của lò xo (m)

l: chiều dài cảu lò xo ở vị trí đang xét (m).

lo: chiều dài tự nhiên của lò xo - khi chưa có lực tác dụng (m).

α: góc tạo bởi mặt phẳng nghiêng so với phương ngang (deg) hoặc (rad).

Xem thêm Định luật Hooke khi lò xo treo trên mặt phẳng nghiêng.

$A = F . S . \cos (α)$

Bản chất toán học:

Về bản chất toán học, công của một lực chính là tích vô hướng giữa hai vectơ $\vec{F}, \vec{S} .$ .

Để hiểu rõ bản chất vấn đề, xin nhắc lại bài toán tích vô hướng giữa hai vectơ.

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-lam-cong-mot-luc-khong-doi-sinh-ra-57-0

Định nghĩa:

Khi lực $\vec{F}$ không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc $α$ thì công thực hiện được bởi lực đó được tính theo công thức $A = F . S . \cos (α)$

hinh-anh-cong-thuc-xac-dinh-lam-cong-mot-luc-khong-doi-sinh-ra-57-1

Chú thích:

$A$ : công cơ học $(J)$ ,

$F$ : lực tác dụng $(N)$ .

$S$ : quãng đường vật dịch chuyển $(m)$ .

$α$ : góc tạo bởi hai vectơ $\vec{F}, \vec{S}$ $(d e g)$ hoặc $(r a d)$ .

Biện luận:

Mối quan hệ giữa góc anpha và công do lực sinh ra.

Xem thêm Công thức xác định làm công một lực không đổi sinh ra.

$\{\begin{cases} W_{t} = m . g . l (1 - \cos α) \\ W_{t m a x} = m . g . l (1 - \cos α_{o}) \end{cases}$

hinh-anh-nang-luong-cua-con-lac-don-69-0

Áp dụng tỉ số lượng giác ta có: $h = l (1 - \cos α)$ .

Từ đây suy ra $h_{m a x} = l (1 - \cos α_{o})$ .

Mà thế năng lại được tính bằng: $W_{t} = m . g . z$

Vậy $\{\begin{cases} W_{t} = m . g . l (1 - \cos α) \\ W_{t m a x} = m . g . l (1 - \cos α_{o}) \end{cases}$

Chú thích:

$W_{t}; W_{t m a x}$ : thế năng, thế năng cực đại $(J)$ .

$m$ : khối lượng vật năng $(k g)$ .

$g$ : gia tốc trọng trường $(m / s^{2})$ .

$l$ : chiều dài dây treo $(m)$ .

$α$ : góc lệc giữa dây treo với phương thẳng đứng $(d e g)$ hoặc $(r a d)$ .

Xem thêm Năng lượng của con lắc đơn.

$I = \frac{∆ q}{∆ t}$

Khái niệm: Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số giữa điện lượng $∆ q$ dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn và khoảng thời gian $∆ t$ đó.

Chú thích:

$I$ : cường độ dòng điện trung bình trong khoảng thời gian $∆ t$ $(A)$

$∆ q$ : điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn $(C)$

$∆ t$ : thời gian $(s)$

Cách mắc Ampere kế (dùng để đo cường độ dòng điện trong mạch): mắc nối tiếp sao cho chốt dương nối với cực dương, chốt âm nối với cực âm.

hinh-anh-cuong-do-dong-dien-95-0

Xem thêm Cường độ dòng điện.

$I = \frac{q}{t}$

Khái niệm: Dòng điện không đổi (dòng điện một chiều) là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.

Viết tắt: 1C hay DC.

Chú thích:

$I$ : cường độ dòng điện $(A)$

$q$ : điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn $(C)$

$t$ : thời gian $(s)$

Ứng dụng:

Khi cúp điện chúng ta thường dùng đèn pin dạng sạc hoặc đèn pin sử dụng pin tiểu để chiếu sáng. Đây cũng chính là nguồn sử dụng pin 1 chiều phổ biến nhất.

hinh-anh-dong-dien-khong-doi-96-0

Điện thoại di động chúng ta thường dùng hàng ngày cũng chính là một thiết bị dùng điện một chiều bởi vì nó được cắm sạc trực tiếp từ nguồn điện xoay chiều. Đầu cắm sạc chính là đầu chuyển nguồn AC (xoay chiều) thành DC (một chiều) trước khi vào điện thoại.

hinh-anh-dong-dien-khong-doi-96-1

Một ứng dụng đang được sử dụng rộng rãi và càng ngày càng nhân rộng chính là tấm Pin thu năng lượng mặt trời để biến thành điện năng sử dụng. Quá trình nãy cũng cần phải có thiết bị biến tần để biến điện năng một chiều thành điện xoay chiều 220VAC để sử dụng.

hinh-anh-dong-dien-khong-doi-96-2

Ngoài ra acquy và pin cũng là những nguồn điện cho ra dòng điện một chiều.

hinh-anh-dong-dien-khong-doi-96-3

hinh-anh-dong-dien-khong-doi-96-4

Xem thêm Dòng điện không đổi

Các chủ đề liên quan

Các câu hỏi liên quan

có 50 câu hỏi trắc nghiệm và tự luận vật lý

Cho thanh dẫn điện MN đặt nằm ngang trên hai thanh ray dẫn điện x'x, y'y như trên hình vẽ. Hai thanh ray đủ dài được đặt trong từ trường đều đủ rộng, hướng vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh. Lúc đầu thanh MN đứng yên. Tác dụng lên thanh MN lực F không đổi hướng về bên trái (phía x’y’) làm cho MN chuyển động. Giả thiết điện trở của thanh MN và hai thanh ray rất nhỏ, ma sát giữa MN và hai thanh ray rất nhỏ thì thanh chuyển động thẳng nhanh dần

hinh-anh-xac-dinh-tinh-chat-chuyen-dong-cua-thanh-mn-trong-dien-truong-deu-3410-0

↳

Xem thêm Xác định tính chất chuyển động của thanh MN trong điện trường đều.

Cho hai thanh ray dẫn điện đặt thẳng đứng, song song với nhau, hai đầu trên của hai thanh ray nối với điện trở R = 0,5 Ω. Hai thanh ray song song được đặt trong từ trường đều B = 1 T, đường sức từ vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh ray và có chiều ngoài vào trong. Lấy g = 10 m/s². Thanh kim loại MN khối lượng m =10 g có thể trượt theo hai thanh ray. Hai thanh ray MO cách nhau 25 cm. Điện trở của thanh kim loại MN và hai thanh ray rất nhỏ, có độ tự cảm không đáng kể. Coi lực ma sát giữa MN và hai thanh ray là rất nhỏ. Sau khi buông tay cho thanh kim loại MN trượt trên hai thanh ray được ít lâu thì MN chuyển động đều với tốc độ V. Giá trị V gần giá trị nào nhất sau đây?

hinh-anh-cho-hai-thanh-ray-dan-dien-dat-thang-dung-r-05-om-b-1-t-thanh-mn-co-m-10-g-hai-thanh-ray-cach-nhau-25-cm-gia-tri-v-gan-gia-tri-nao-nhat-sau-day-3455-0

↳

Xem thêm Cho hai thanh ray dẫn điện đặt thẳng đứng, R = 0,5 ôm, B = 1 T. Thanh MN có m = 10 g. Hai thanh ray cách nhau 25 cm. Giá trị V gần giá trị nào nhất sau đây?

Thanh dẫn điện MN dài 60 cm, chuyển động trên hai thanh ray song song x’x, y’y đặt trên mặt phẳng nằm ngang. Hai thanh ray đặt trong từ trường đều B = 1,6 T có phương thẳng đứng có chiều hướng từ phía sau ra phía trước mặt phẳng hình vẽ. Hai đầu x’y’ của hai thanh ray nối với một nguồn điện có suất điện động 0,96 V, điện trở trong 0,1 Ω và một điện trở R = 0,2 Ω. Dưới tác dụng của lực F không đổi nằm trong mặt phẳng hình vẽ, vuông góc với MN thì thanh chuyển động đều về bên phải (phía x,y) với tốc độ 0,5 m/s. Cho biết điện trở của hai thanh ray và thanh MN rất nhỏ. Giá trị F gần giá trị nào nhất sau đây?

hinh-anh-thanh-dan-dien-mn-dai-60-cm-chuyen-dong-tren-hai-thanh-ray-song-song-voi-b-16-t-ec-096-v-r-01-om-va-r-02-om-gia-tri-f-gan-gia-tri-nao-nhat-sau-day-3456-0

↳

Xem thêm Thanh dẫn điện MN dài 60 cm, chuyển động trên hai thanh ray song song với B = 1,6 T. ec = 0,96 V, r = 0,1 ôm và R = 0,2 ôm. Giá trị F gần giá trị nào nhất sau đây?

Trên mặt phẳng nghiêng góc α = 60° so với mặt phẳng ngang có hai thanh kim loại siêu dẫn cố định, song song theo đường dốc chính, cách nhau một khoảng 20 cm, nối với nhau bằng điện trở 2 Ω. Đoạn dây dẫn AB có điện trở 1 Ω, có khối lượng 10 g, đặt vuông góc với hai thanh siêu dẫn nói trên và có thể trượt không ma sát trên hai thanh đó. Hệ thống được đặt trong từ trường đều cảm ứng từ 2,5 T. Lấy g = 10 m/s². Tại thời điểm t = 0, thả nhẹ để AB trượt không vận tốc và luôn vuông góc với hai thanh. Sau một thời gian thanh chuyển động đều với tốc độ gần giá trị nào nhất sau đây?

hinh-anh-mat-phang-nghien-goc-60-do-song-song-theo-duong-doc-chinh-cach-nhau-20-cm-noi-voi-dien-tro-2-om-doan-day-dan-ab-co-1-om-m-10-g-thanh-chuyen-dong-voi-toc-do-3457-0

↳

Xem thêm Mặt phẳng nghiên góc 60 độ, song song theo đường dốc chính, cách nhau 20 cm, nối với điện trở 2 ôm. Đoạn dây dẫn AB có 1 ôm, m = 10 g. Thanh chuyển động với tốc độ?

Trên mặt phẳng nghiêng góc α = 60° so với mặt phẳng ngang có hai thanh kim loại siêu dẫn cố định, song song theo đường dốc chính, cách nhau một khoảng 20 cm, nối với nhau bằng tụ điện có điện dung 10 mF. Đoạn dây dẫn AB có điện trở 1 Ω, có khối lượng 10 g, đặt vuông góc với hai thanh siêu dẫn nói trên và có thể trượt không ma sát trên hai thanh đó. Hệ thống được đặt trong từ trường đều cảm ứng từ 2,5 T. Lấy g = 10 m/s². Tại thời điểm t = 0, thả nhẹ để AB trượt không vận tốc và luôn vuông góc với hai thanh. Sau một thời gian thanh chuyển động nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn gần giá trị nào nhất sau đây?

hinh-anh-mat-phang-nghien-60-do-song-song-theo-duong-doc-chinh-cach-nhau-20-cm-noi-voi-tu-dien-10-mf-thanh-chuyen-dong-nhanh-dan-deu-voi-gia-toc-co-do-lon-bao-nhieu-3458-0