Lý thuyết Khoa học tự nhiên 7 bài 21 CTST

- Thí nghiệm về nam châm điện:

+ Quấn dây dẫn điện xung quanh đinh vít, khoảng 40 – 60 vòng.

+ Nối hai đầu dây dẫn với hai cực của pin. Bật công tắc và đưa đinh vít đến gần kẹp giấy. Khi bật công tắc, trong mạch xuất hiện dòng điện đi từ cực dương của pin, qua ống dây và đi vào cực âm của pin.

=> Đinh vít trở thành nam châm điện hút các kẹp giấy.

Hình 21.1. Thí nghiệm tạo nam châm điện với pin 1,5 V

- Nam châm điện gồm một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua và bên trong ống dây có lõi sắt. Khi có dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt trở thành nam châm và có khả năng hút các vật bằng sắt, thép, ...

a. Ảnh hưởng của độ lớn dòng điện đến từ trường của nam châm điện

- Lặp lại thí nghiệm Hình 21.1 nhưng tăng độ lớn của dòng điện bằng cách ghép hai viên pin nối tiếp nhau (Hình 21.2).

=> Khi sử dụng hai viên pin, lực hút của nam châm mạnh hơn thí nghiệm đầu (từ trường của nam châm điện mạnh hơn)

Hình 21.2. Thí nghiệm tạo nam châm điện với hai pin 1,5V

- Khi tăng (giảm) độ lớn dòng điện, thì độ lớn lực từ của nam châm điện cũng tăng (giảm).

b. Ảnh hưởng của chiều dòng điện đến từ trường của nam châm điện

- Lặp lại thí nghiệm Hình 21.1 nhưng đổi chiều dòng điện bằng cách đảo dây nối các cực của pin (Hình 21.3).

=> Lực hút của nam châm không đổi so với thí nghiệm đầu, chiều của dòng điện đi qua ống dây ngược với chiều dòng điện ở thí nghiệm đầu.

Hình 21.3. Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của chiều dòng điện đến từ trường

của nam châm điện

- Khi đổi chiều dòng điện thì từ trường của nam châm điện cũng đổi chiều và độ lớn lực từ không đổi.

Bài tập 1: Nam châm điện nào dưới đây có lực từ mạnh nhất? (với ampe (A) là đơn vị đo cường độ dòng điện và n là số vòng dây)

Hướng dẫn giải:

- Độ lớn dòng điện và số vòng dây tăng thì độ lớn lực từ của nam châm điện cũng tăng.

=> Nam châm điện D có lực từ mạnh nhất

Bài tập 2: Một cần cầu điện có thể tạo lực từ lớn và nâng được các container nặng đến hàng chục tấn. Theo em, làm thế nào để tăng lực từ của cần cẩu điện này?

Hướng dẫn giải:

Để tăng độ mạnh của lực hút, người ta tăng độ mạnh (cường độ) của dòng điện.

Bài tập 3: Để hút các mảnh kim loại ra khỏi bãi rác người ta sử dụng một cần cẩu có nam châm điện (như trên hình). Để lấy các mảnh kim loại này ra khỏi cần cẩu thì người ta sẽ làm gì?

Hướng dẫn giải:

Khi ngắt dòng điện qua nam châm điện thì nam châm điện mất hết từ tính nên không hút các mảnh kim loại được nữa. Dưới tác dụng của trọng lực thì các mảnh kim loại này sẽ rơi ra khỏi cần cẩu.