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

Lực từ (lực Ampere): Khi đặt dây dẫn mang dòng điện trong từ trường, dây dẫn chịu lực từ.

Công thức:

$$F = B I l \sin\alpha$$

Trong đó:

• F: lực từ (N)
• B: cảm ứng từ (T)
• I: cường độ dòng điện (A)
• l: chiều dài dây dẫn (m)
• α: góc giữa dây dẫn và đường sức từ

Điều kiện để có lực từ: Dây dẫn không song song với đường sức từ (α ≠ 0, α ≠ 180°)

Chiều lực từ: Xác định bằng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đi vào lòng bàn tay, dòng điện đi từ cổ tay đến ngón tay, ngón cái chỉ chiều lực từ.

Định nghĩa: Cảm ứng từ tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ.

$$B = \frac{F}{I l \sin\alpha}$$

Đơn vị: Tesla (T)

Từ trường đều: Từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau về độ lớn và hướng.

Lực Lorenxơ: Lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động trong từ trường.

Công thức:

$$f = q v B \sin\alpha$$

Trong đó:

• f: lực Lorenxơ (N)
• q: điện tích (C)
• v: vận tốc (m/s)
• B: cảm ứng từ (T)
• α: góc giữa v và B

Đặc điểm:

• Lực Lorenxơ vuông góc với mặt phẳng (v, B)
• Không sinh công vì lực vuông góc với vận tốc
• Lực Lorenxơ là nguyên nhân của chuyển động tròn đều

Khi hạt mang điện chuyển động vuông góc với đường sức từ:

Bán kính quỹ đạo:

$$R = \frac{mv}{qB}$$

Chu kỳ:

$$T = \frac{2\pi m}{qB}$$

Lưu ý: Lực Lorenxơ đóng vai trò lực hướng tâm.