3. Bài 20. Chế tạo nam châm điện đơn giản

Làm thế nào để thay đổi từ cực của nam châm điện?

Lời giải chi tiết:

Thay đổi chiều dòng điện chạy vào ống dây

Trong điều kiện chỉ có dòng điện yếu chạy vào ống dây dẫn của nam châm điện, phải làm như thế nào để lực từ của nam châm điện mạnh hơn?

Lời giải chi tiết:

Chỉ có dòng điện yếu chạy vào ống dây dẫn của nam châm điện, muốn lực từ của nam châm mạnh thì phải tăng số vòng dây quấn quanh ống dây, đưa thêm lõi sắt non luồn vào trong lòng ống dây.

Hình 20.1 vẽ ba nam châm điện A, B, C. Mỗi nam châm đều có cùng một dòng điện chạy qua ống dây.

a) Giải thích vì sao từ trường của nam châm điện B mạnh hơn từ trường của nam châm điện A.

b) Giải thích vì sao từ trường của nam châm điện C mạnh hơn từ trường của nam châm điện B.

c) Bằng cách nào để có thể xác định vị trí bên ngoài nam châm điện C cũng có từ trường?

Phương pháp giải:

- Nam châm điện có dòng điện đi qua càng lớn từ trường càng mạnh.

- Nam châm điện có số vòng dây càng lớn từ trường càng mạnh.

- Nam châm điện có lõi sắt non hoặc lõi thép thì từ trường càng mạnh.

- Người ta dùng kim nam châm thử để xác định vùng không gian có từ trường hay không.

Lời giải chi tiết:

a) Từ trường của nam châm B mạnh hơn từ trường của nam châm A vì có số vòng dây nhiều hơn.

b) Từ trường của nam châm C mạnh hơn từ trường của nam châm B vì có thêm lõi sắt non làm tăng lự từ của nam châm C, mặc dù số vòng dây ở hai nam châm bằng nhau.

c) Dùng kim nam châm thử.

Hãy khoanh vào từ “đúng” hoặc “sai” trong các câu dưới đây khi nói về nam châm điện.

Lời giải chi tiết:

1 – sai; 2 – đúng; 3 – sai; 4 – đúng.

Xác định cực của nam châm điện khi có dòng điện chạy qua mỗi vòng dây như H.20.2.

Phương pháp giải:

- Áp dụng qui tắc nắm bàn tay phải, xác định chiều đường sức từ trong lòng ống dây.

- Đầu ống dây có đường sức từ đi ra là mặt Bắc.

Lời giải chi tiết:

- Đầu A là cực Bắc (N), đầu B là cực Nam (S)

Một kim nam châm đặt trước đầu ống dây của nam châm điện (H.20.3). Đổi chiều dòng điện chạy trong ống dây có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.

Lời giải chi tiết:

- Đổi chiều dòng điện chạy trong ống dây thì nam châm điện đổi cực, khi đó nam châm quay 180^o, cực Nam (S) của kim quay về phía đầu ống dây.

Dòng điện chạy vào động cơ điện thường rất lớn, có khi đến hàng nghìn ampe. Nếu để công tắc điện trực tiếp ở mạch điện ày thì rất nguy hiểm, cho nên người ta dùng rơle điện từ. Hình 20.4 là sơ đồ mô tả ứng dụng của rơle điện từ: 1 – nam châm điện; 2 – thanh thép đàn hồi; 3 – công tắc điện; 4 – lò xo; 5 – động cơ điện. Hãy giải thích hoạt động của thiết bị này.

Lời giải chi tiết:

Đóng khóa K, nam châm (1) hoạt động, hút thanh thép đàn hồi (2); công tắc (3) đóng, dòng điện chạy vào động cơ điện (5). Muốn động cơ ngừng hoạt động thì ngắt khóa điện đầu vào, nam châm điện không còn từ tính, lò xo (4) kéo thanh thép lên, công tắc (3) ngắt điện chạy vào động cơ, động cơ ngừng hoạt động.