Nêu cấu tạo của nam châm điện nêu các cách làm tăng lực từ của nam châm điện

Phần II. Tự luận

Trình bày cấu tạo của nam châm điện và nêu cách làm tăng lực từ của nam châm điện.

Xem lời giải

1. Nam châm điện là gì?

Nam châm điện là khái niệm được sử dụng để chỉ một dụng cụ có khả năng tạo ra từ trường hay là một nguồn sản sinh ra từ trường. Nó hoạt động bằng từ trường được sinh ra bởi cuộn dây [cuộn cảm] khi có dòng điện lớn đi xuyên qua.

Nam châm điện là gì? Nam châm điện có tác dụng gì

Nam châm điện có cấu tạo gồm hai phần đó là cuộn dây để tạo ra từ trường và và lõi dẫn [khuếch đại] từ. Cảm ứng từ của nam châm được dẫn và được tạo ra nhờ việc sử dụng lõi dẫn từ được làm bằng vật liệu từ mềm với đặc tính là sở hữu độ từ thẩm lớn và có cảm ứng từ bão hòa cao.

Cảm ứng từ do nam châm điện tạo ra có thể thay đổi chứ không mang tính cố định như nam châm vĩnh cửu. Đồng thời nam châm điện có hệ số nhiệt độ tốt nhất trong tất cả các loại nam châm, nó được xem là sự lựa chọn tốt nhất cho các ứng dụng nhiệt độ.

Bên cạnh nam châm điện là gì? Bằng cách kiểm soát sức mạnh của dòng điện, nam châm điện có thể thay đổi từ trường một cách nhanh chóng với một phạm vi rộng của các giá trị, đây cũng là ưu điểm lớn nhất của nam châm điện. Song cần phải có một nguồn cung cấp năng lượng điện ổn định, đặc biệt là khi được áp dụng trong các hoạt động của lĩnh vực phẫu thuật.

Mục lục

Lịch sử ra đờiSửa đổi

Nam châm điện lần đầu tiên được phát minh bởi nhà điện học người Anh William Sturgeon [1783-1850] vào năm 1825. Nam châm điện của Sturgeon là một lõi sắt non hình móng ngựa có một số vòng dây điện cuốn quanh. Khi cho dòng điện sinh ra bởi một pin nhỏ chạy qua, lõi sắt bị từ hóa và cảm ứng từ sinh ra đủ mạnh để hút lên được một hộp sắt nặng 7 ounce. Khi ngắt dòng điện, từ trường của lõi cũng biến mất.

Nguyên lýSửa đổi

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 nam châm điện có tính chất giống như từ trường của một nam châm vĩnh cữu, cũng hút hay đẩy một vật từ nằm trong từ trường của của nó. Khi ngắt dòng điện khỏi cuộn dây, từ trường biến mất. Vậy chỉ khi nào có dòng điện 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. Từ cảm cuộn dây tỉ lệ thuận với chiều dài, số vòng quấn và tỉ lệ nghịch với diện tích của cuộn dây đó

B = L I {\displaystyle B=LI}

Trả lời câu hỏi C6 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9

Em hãy trả lời câu hỏi ở phần mở bài:

Một nam châm điện mạnh có thể hút được xe tải nặng hàng chục tấn, trong khi đó chưa có nam châm vĩnh cửu nào có được lực hút mạnh như vậy. Nam châm điện được tạo ra như thế nào, có gì lợi hơn so với nam châm vĩnh cửu ?

Lời giải:

+ Nam châm điện được tạo ra nhờ ứng dụng đặc tính về sự nhiễm từ của sắt để làm nam châm điện. Nam châm điện có cấu tạo gồm một ống dây dẫn trong có lõi sắt non. Khi cho dòng điện chạy qua ống dây xung quanh ống dây có một từ trường.

Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây.

+ Lợi thế của nam châm điện so với nam châm vĩnh cửu:

- Có thể tạo nam châm điện cực mạnh bằng cách tăng số vòng dây và tăng cường độ dòng điện đi qua ống dây.

- Chỉ cần ngắt dòng điện đi qua ống dây là nam châm mất hết từ tính.

- Có thể thay đổi tên các từ cực của nam châm điện bằng cách đổi chiều dòng điện qua ống dây.

Ghi nhớ:

- Sắt, thép, niken, coban và các vật liệu từ khác đặt trong từ trường, đều bị nhiễm từ.

- Sau khi bị nhiễm từ, sắt non không giữ được từ tính lâu dài, còn thép thì giữ được từ tính lâu dài.

- Có thể làm tăng lực từ của nam châm điện tác dụng lên một vật bằng cách tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây hoặc tăng số vòng của ống dây.

Giải các bài tập Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt thép- nam châm điện khác Trả lời câu hỏi C1 trang 68 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 Nhận xét về tác dụng... Trả lời câu hỏi C2 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 Quan sát và chỉ ra các... Trả lời câu hỏi C3 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 So sánh các nam châm... Trả lời câu hỏi C4 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 Khi ta chạm mũi chiếc... Trả lời câu hỏi C5 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 Muốn nam châm điện... Trả lời câu hỏi C6 trang 69 – Bài 25 - SGK môn Vật lý lớp 9 Em hãy trả lời câu...
Mục lục Giải bài tập SGK Vật lý 9 theo chương Chương 1: Điện học Chương 2: Điện tử học Chương 3: Quang học Chương 4: Sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
Bài trước Bài sau

Video liên quan

Chủ Đề