Định nghĩa về lực từ là gì? Cảm ứng từ là gì? Biểu thức tổng quát của lực từ là những gì? Cách xác định lực từ ra sao? Đây là những thắc mắc của rất nhiều bạn học sinh trên các trang diễn đàn. Để giải đáp những câu hỏi trên, Xuyên Việt Media sẽ giới thiệu đến các bạn chủ đề định nghĩa về lực từ cùng các nội dung liên quan, cùng tìm hiểu nhé!
Lực từ là gì?
Lực từ là lực của từ trường tác dụng lên một vật có mang điện tích chuyển động (ví dụ: đoạn dây, khung dây, vòng dây trong có điện…). Trong đó, từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mỗi điểm. Với các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.
Để dễ dàng đo đạc và khảo sát lực từ, trước hết ta khảo sát trong một từ trường đều
Từ trường đều
- Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau ở mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cách đều và cùng chiều nhau.
- Từ trường đều có thể được tạo thành giữa 2 cực của một nam châm hình chữ U.
Xác định lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có cạnh vuông góc với các đường sức từ. Nó vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
Như vậy lực từ là gì? Chúng ta có thể thấy lực điện từ (lực lorentz) là tổng lực của lực từ và lực điện tác động lên một điện tích có trong trường điện từ.
Chú ý:
Lực Lorentz là lực được dùng để chỉ thành phần gây ra bởi từ trường, song đôi khi nó được dùng để chỉ cả lực điện từ. Bởi trong lý thuyết tương đối và lý thuyết về điện từ: Điện trường và từ trường được thống nhất thành một trường và tạo ra tương tác duy nhất được gọi là trường điện từ.
Việc thống nhất lực điện và lực từ thành một loại lực điện từ hoàn toàn phù hợp với quan điểm của lý thuyết “điện động lực học lượng tử” đưa ra. Theo như lý thuyết này thì lực điện từ được tạo ra bởi sự trao đổi của hạt trường.
Ứng dụng trong cuộc sống của lực từ là gì?
Sản xuất vật gia dụng: Bếp từ, cục sạc điện thoại, ổn áp, nam châm điện, máy phát, máy biến thế…
Trong máy tìm kiếm kim loại, hay trong phanh hãm điện từ,rơ le điện từ… Nói chung các thiết bị có cuộn cảm là thường áp dụng hiện tượng cảm ứng điện từ.
Lực điện từ là gì?
Theo mô hình chuẩn của ngành vật lý thì lực điện từ là một trong số bốn nguồn lực cơ bản của tự nhiên. Và theo lý thuyết động lực học lượng tử, lực này được tạo ra bởi quá trình trao đổi hạt trường là photon.
Đây là lực nằm trong bản chất của hầu hết các loại lực mà con người hiện tại quan sát được trong thực tế cuộc sống hàng ngày (ngoại trừ lực hấp dẫn của trái đất). Hầu hết mọi tương tác giữa các nguyên tử đều có thể quy được về lực điện từ giữa electron và proton nằm bên trong. Lực này sinh ra:
- Tương tác giữa các phân tử.
- Các lực kéo và đẩy khi tiến hành tác động cơ học vào các vật.
- Tương tác giữa các quỹ đạo của Electron.
- Điều khiển các phản ứng hóa học.
Bài tập về điện từ và lực từ là gì?
Bài 1: So sánh lực điện và lực điện từ.
Lời giải:
Lực từ là lực do từ trường công dụng lên nam châm hay dòng điện đặt trong nó. còn lực điện là lực do điện trường công dụng lên điện tích đặt trong nó.
Biểu thức:
Lực điện (F = qE) (với E là cường độ điện trường còn q là điện tích còn).
Lực từ: (F = Il sin alpha ) (trong đó (alpha ) là góc tạo bởi và , (I) là cường độ dòng điện, (l) là chiều độ dây dẫn và B là độ lớn của cảm ứng từ).
Bài 2:
Phần tử dòng điện (Overrightarrow l ) được treo nằm ngang trong một từ trường đều. Hướng và độ lớn của cảm ứng từ D phải như thế nào để lực điện từ cân bằng với trọng lực (mg) của phần tử dòng điện?
Lời giải:
Để lực điện từ cân bằng với trọng lực (mg) của phần từ dòng điện thì hướng của cảm ứng từ D phải theo phương nằm ngang, khi đó lực từ công dụng lên đoạn dây hướng thẳng đứng lên trên .
Độ lớn của cảm ứng từ D là: (f = IlBsinalpha rm = mg)
Bài 3: Phát biểu nào dưới đây là không đúng?
Lực điện từ công dụng lên phần tử dòng điện:
- Vuông góc với phần tử dòng điện
- Cùng hướng với từ trường
- Có tỉ lệ với cường độ dòng điện
- có tỉ lệ với cảm ứng từ.
Chọn đáp án B
Giải thích
Lực từ công dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn.
Bài 4: Phát biểu nào dưới đây là chính xác?
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường:
- Vuông góc với đường sức từ.
- Nằm theo hướng của đường sức từ.
- Nằm theo hướng của lực điện từ.
- Không có hướng xác định.
Chọn đáp án B. Nằm theo hướng của đường sức từ.
Xem thêm:
- Dịch vụ Audit Website
- Dịch vụ PR thương hiệu đăng báo điện tử
Kết luận
Bài biết là toàn bộ những thông tin Xuyên Việt Media muốn chia sẻ với các bạn về lực điện từ. Hy vọng qua bài viết độc giả đã hiểu được lực từ là gì. Đừng quên theo dõi các bài viết khác của chúng tôi để có thêm thật nhiều thông tin bổ ích nữa nhé!
