Nam châm điện là gì vật lý 9 năm 2024
|
Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hay một nguồn sản sinh từ trường hoạt động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện lớn chạy qua. cảm ứng từ của nam châm điện được dẫn và tạo thành lớn nhờ việc sử dụng một lõi dẫn từ làm bằng vật liệu từ mềm có độ từ thấm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao. Khác với nam châm vĩnh cửu có cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi được nhờ việc điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây. Show
Có thể tưởng tượng cuộn dây của nam châm điện là do nhiều vòng dây với cùng một dòng điện chạy qua gộp lại . Vì vậy , từ trường mà nam châm điện sinh ra cũng ra là tổng từ trường của từng vòng dây riêng lẻ . Để xác định từ trường của một vòng dây riêng lẻ , ta lại dùng quy tắc bàn tay phải.Với quy tắc này và tưởng tượng rằng , đoạn dây thằng bây giờ được uốn thành một vòng dây ,ta xác định được từ trường của vòng dây . Khi từ trường của nhiều vòng dây kết hợp lại với nhau sẽ tạo thành từ trường của cuộn dây . Từ trường đều và mạnh nhất trong lòng cuộn dây .Chiều từ trường của cuộn dây cũng tương ứng với chiều từ trường của các vòng dây.Ở vòng dây ngoài cùng , nơi các đường sức từ có hướng đi ra khỏi cuộn dây là cực bắc của nam châm .Vòng dây ngoài cùng còn lại , nơi các đường sức từ đi vào cuộn dây là cực nam của nam châm (tương tự nam châm vĩnh cửu) Nguyên lý hoạt động của nam châm điện Khi mắc một dây dẫn điện có nhiều vòng quấn với nguồn điện, dòng điện sản sinh một điện trường E trong các vòng quấn. Khi dòng điện đi qua các vòng quấn, Biến đổi của điện trường trong các vòng quấn sinh ra một từ trường B vuông góc với điện trường E. Từ trường của cuộn dây dẫn điện có tính chất giống như từ trường của một nam châm cũng hút hay đẩy một từ vật nằm trong từ trường của cuộn dây. Khi ngắt dòng điện khỏi cuộn dây, từ trường biến mất. Cuộn dây không còn có thể hút hay đẩy từ vật Vậy chỉ khi nào có dòng điện diện đi qua, cuộn dây mới trở một thành nam châm điện Từ trường của cuộn dây tùy thuộc vào số từ cảm cuộn dây và dòng điện trong cuộn dây : B = LI Từ Cảm cuộn dây tỉ lệ thuận với chiều dài, số vòng quấn và tỉ lệ nghịch với diện tích của cuộn dây đó Ứng dụng của nam châm điện – Thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ và máy rút tiền tự động: trên các thẻ này đều có thẻ từ bên dưới, dải từ này được làm từ nam châm điện. – Các màn hình ti vi và máy tính: màn hình TV và máy tính có một ống tia âm cực sử dụng một nam châm điện để hướng dẫn điện tử để màn hình. – Động cơ điện và máy phát điện: động cơ điện một số dựa vào sự kết hợp của một nam châm điện và một nam châm vĩnh cửu trong khi máy phát điện thì ngược lại: chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng bằng cách di chuyển một dẫn thông qua một từ trường. – Y học: Bệnh viện sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ để tại chỗ các vấn đề trong bộ phận cơ thể của bệnh nhân mà không cần phẫu thuật xâm lấn. Nam châm điện còn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và tiêu dùng dưới dạng các ứng dụng mà nam châm đất hiếm . Có thể kể đến là động cơ điện, xe bán tải điện, micro, bộ cảm biến, loa phóng thanh, ống sóng đi du lịch, đồ trang sức,… Nam châm điện còn được sử dụng rộng rãi trong các dụng cụ đồng hồ, cảm biến, thiết bị lò vi sóng, thiết bị điều khiển tự động, hàng không, vũ trụ, công nghệ quân sự, vv,… Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và khóa học dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85 Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS. Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube: Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp. Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. là chuyên đề tiếp theo HOCMAI giới thiệu đến các em học sinh, quý thầy cô và quý phụ huynh qua bài viết này. Bài viết gồm phần tóm tắt lý thuyết, phần giải bài tập tập ở SGK Vật Lý 9 và một số bài tập vận dụng. Bài viết tham khảo thêm:
1. Sự nhiễm từ của sắt, thép– Lõi thép hoặc lõi sắt làm tăng tác dụng từ của ống dây có dòng điện. – Khi ngắt điện, lõi thép vẫn giữ được tính từ còn lõi sắt non thì sẽ mất hết từ tính. Ngắt công tắc, ống dây có lõi sắt non sẽ không hút các kẹp giấy còn ống dây có lõi thép thì hút được các kẹp giấy. – Sở dĩ lõi thép hoặc lõi sắt làm tăng tác dụng từ của ống dây bởi vì khi đặt ở trong từ trường thì lõi sắt, lõi thép bị nhiễm từ và chúng trở thành một nam châm. – Không những sắt, thép mà các vật liệu từ khác như niken, côban,.. đặt ở trong từ trường đều bị nhiễm từ. 2. Nam châm điện– Người ta đã ứng dụng đặc tính về sự nhiễm từ của sắt để làm ra nam châm điện. Nam châm điện có cấu tạo gồm có một ống dây dẫn trong đó có một lõi sắt non. – Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách cho tăng cường độ của dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số lượng vòng của ống dây. II – Giải bài tập Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện SGK Vật lí 9Câu C1 | Trang 68 SGK Vật Lý 9Nhận xét về tác dụng từ của ống dây có lõi thép và ống dây có lõi sắt non khi ngắt dòng điện qua ống dây? Trả lời Khi ngắt dòng điện chạy qua ống dây, lõi thép vẫn giữ được từ tính còn lõi sắt non đã mất hết từ tính. Câu C2 | Trang 69 SGK Vật Lý 9Quan sát và chỉ ra những bộ phận của nam châm điện được mô tả trên hình 25.3. Cho biết ý nghĩa của những con số khác nhau ghi ở trên ống dây. Trả lời – Cấu tạo: Bao gồm một ống dây có nhiều vòng dây quấn ở xung quanh một lõi sắt non. – Ý nghĩa của những con số khác nhau ghi ở trên ống dây:
Câu C3 | Trang 69 SGK Vật Lý 9So sánh những nam châm điện được mô tả ở trên hình 25.4. Trong những nam châm điện a và b | c và d | b,d và e thì nam châm nào sẽ mạnh hơn? Trả lời Ta có: Nam châm nào có dòng điện chạy qua càng lớn và số lượng vòng dây càng nhiều thì nam châm đó sẽ càng mạnh. Vậy:
Câu C4 | Trang 69 SGK Vật Lý 9Khi ta chạm mũi chiếc kéo vào đầu của thanh nam châm thì sau đó mũi kéo có thể hút được các vụn sắt. Hãy giải thích vì sao? Trả lời Do kéo được làm từ vật liệu thép nên khi mũi kéo chạm vào đầu của thanh nam châm thì nó sẽ bị nhiễm từ. Vậy nên sau khi mũi kéo không còn chạm vào nam châm nữa thì nó vẫn hút được vụn sắt. Câu C5 | Trang 69 SGK Vật Lý 9Muốn nam châm điện mất hết từ tính thì cần phải làm thế nào? Trả lời Muốn nam châm điện mất hết từ tính thì ta chỉ cần ngắt dòng điện để cho dòng điện không chạy qua ống dây nữa. Câu C6 | Trang 69 SGK Vật Lý 9Nam châm điện được làm ra như thế nào? Nó có gì lợi ích hơn so với nam châm vĩnh cửu? Trả lời Nam châm điện được làm ra nhờ việc ứng dụng đặc tính về sự nhiễm điện từ của sắt, nó có cấu tạo bao gồm: Một ống dây dẫn, trong có một lõi sắt non. Khi ta cho dòng điện chạy qua ống dây, xung quanh ống dây sẽ có một từ trường, lõi sắt non sẽ giúp làm tăng từ tính của nam châm. Cấu tạo của nam châm điện có lợi thế hơn so với nam châm vĩnh cửu ở chỗ:
III. Bài tập Trắc nghiệm Từ trường của ống dây có dòng điện chạy quaCâu 1: Khi đặt sắt, niken, thép, coban hay các vật liệu từ khác đặt ở trong từ trường thì:
Đáp án → Đáp án B là đáp án chính xác Câu 2: Hiện tượng gì sẽ xảy ra với một thanh thép khi ta đặt nó vào trong lòng của một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua?
Đáp án → Đáp án D là đáp án chính xác Câu 3: Nam châm điện có cấu tạo bao gồm:
Đáp án → Đáp án B là đáp án chính xác Câu 4: Chọn phương án đúng?
Đáp án Sau khi bị nhiễm từ thì lõi sắt non sẽ không giữ được từ tính lâu dài còn lõi thép thì vẫn giữ được từ tính lâu dài. Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách cho tăng cường độ của dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số lượng vòng của ống dây. → Đáp án C là đáp án chính xác Câu 5: Trong những trường hợp sau, trường hợp nào vật sẽ có khả năng nhiễm từ và trở thành một nam châm vĩnh cửu?
Đáp án Sau khi bị nhiễm từ thì lõi sắt non sẽ không giữ được từ tính lâu dài còn lõi thép thì giữ được từ tính lâu dài ⇒ Trường hợp mà vật có khả năng nhiễm từ và trở thành một nam châm vĩnh cửu là: Một vòng dây dẫn làm bằng thép được đưa lại gần một cực của một nam châm điện mạnh trong khoảng thời gian ngắn, rồi đưa ra xa. → Đáp án A là đáp án chính xác Câu 6: Các nam châm điện được mô tả như hình sau: Hãy cho biết nam châm nào mạnh hơn?
Đáp án Nam châm nào có dòng điện chạy qua càng lớn và số lượng vòng dây càng nhiều thì nam châm đó sẽ càng mạnh. → Đáp án D là đáp án chính xác Câu 7: Vì sao lõi của nam châm điện không được làm bằng thép mà lại được làm bằng sắt non?
Đáp án Lõi của nam châm điện không được làm bằng thép mà lại được làm bằng sắt non bởi vì sử dụng lõi thép thì sau khi bị nhiễm từ nó sẽ trở thành một nam châm vĩnh cửu → Đáp án B là đáp án chính xác Câu 8: Cách nào sau đây để làm tăng lực từ của nam châm điện?
Đáp án Các cách giúp tăng lực từ của nam châm điện:
→ Đáp án B là đáp án chính xác Câu 9: Khi ta đặt một thanh sắt non vào ở trong một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua thì thanh sắt sẽ trở thành một nam châm. Hướng Bắc – Nam của nam châm mới được tạo thành đem so với hướng Bắc Nam của ống dây thì:
Đáp án Do sắt non bị nhiễm từ của ống dây nên trở thành nam châm, khi ngắt điện thì sắt non mất hết từ tính. Do đó nếu đầu nào của ống dây là cực gì thì thanh sắt non sẽ có cực tính đó. → Đáp án C là đáp án chính xác Câu 10: Nam châm điện gồm có một cuộn dây dẫn quấn ở xung quanh lõi sắt non có dòng điện chạy qua. Nếu ta ngắt dòng điện:
Đáp án Nếu ta ngắt dòng điện, lõi sắt non không còn có từ tính, vậy nên không thể hút được sắt, thép… → Đáp án D là đáp án chính xác Vậy là chúng ta đã tham khảo hết nội dung của bài viết giới thiệu về chuyên đề Sự nhiễm từ của sắt, thép – Nam châm điện. Hy vọng với những chia sẻ của HOCMAI qua bài viết sẽ giúp các em học sinh nắm chắc bài và học tốt môn Vật Lý 9. Nam châm là gì vật lý 9?Nam châm là vật liệu hoặc vật thể tạo ra từ trường. Từ trường này là vô hình nhưng chịu trách nhiệm cho tính chất đáng chú ý nhất của nam châm: tạo ra một lực kéo các vật liệu từ khác (như sắt), và hút (hoặc đẩy) các nam châm khác. Khái niệm nam châm là gì?Nam châm là các vật có khả năng hút vật bằng sắt hay thép non, gồm hai cực là cực Bắc và cực Nam. Có khả năng đẩy các nam châm cùng cực. Trong từ học, nam châm là một vật có khả năng sinh một lực dùng để hút hay đẩy một từ vật hay một vật có độ cảm từ cao khi nằm gần nam châm. Lực phát sinh từ nam châm gọi là từ lực. Nam châm vĩnh cửu là gì lớp 9?Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo bởi các vật liệu từ cứng có khả năng giữ được từ tính không bị mất từ trường, chúng được sử dụng như những nguồn để tạo từ trường. – Nam châm nào cũng sẽ có hai cực. – Khi để tự do, cực luôn chỉ về hướng Bắc được gọi là cực Bắc, cực luôn chỉ về hướng Nam được gọi là cực Nam. Nam châm vĩnh cửu và nam châm điện có gì khác nhau?Khác với nam châm vĩnh cửu có cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi nhờ vào việc điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây. Sơ đồ nguyên lý của nam châm điện đầu tiên. Dòng điện cung cấp bởi nguồn pin tạo ra từ trường trong cuộn dây và được khuếch đại bởi lõi dẫn từ làm bằng sắt non. |
