Vào cuối năm 1819, một cách tình cờ, Hans Christian Oersted, Giáo sư Vật lí tại trường Đại học Copenhague
19/28
Vào cuối năm 1819, một cách tình cờ, Hans Christian Oersted, Giáo sư Vật lí tại trường Đại học Copenhague đã phát hiện ra hiện tượng tương tác giữa dòng điện và nam châm: Dòng điện làm lệch kim nam châm. Ngày 21/7/1820, Oersted đã công bố báo cáo khoa học này. Cho một "cân dòng điện" như hình. Mục đích là sử dụng lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Dòng điện qua dây dẫn có dòng điện 2 A và chiều dài đoạn \(0,3\;{\rm{m}}\) dây đặt trong từ trường đều của nam châm hình chữ \(U\) có cảm ứng từ \(B = 0,08\;{\rm{T}}\). Để khung dây cân bằng, ông đặt một kẹp giấy có trọng lượng P ở phía đối diện của trục quay cố định và cách trục quay một khoảng cách \({\rm{y}} = 0,4\;{\rm{m}}\). Biết khoảng cách từ trục quay đến đoạn dây là \({\rm{x}} = 0,1\;{\rm{m}}\) (Cho biết ban đầu khi chưa có dòng điện và kẹp giấy thì hệ thống cân bằng, bỏ qua mọi ma sát).
Lực từ \({F_B}\) tác dụng lên dây dẫn có độ lớn là \(0,048\;{\rm{N}}\).
Mô men của lực từ đối với trục quay cố định là \(4,8 \cdot {10^{ - 2}}\;{\rm{N}}.{\rm{m}}\).
Trọng lượng của kẹp giấy là \(P = 0,012\;{\rm{N}}\).
Nếu ta tăng dòng điện lên gấp đôi thì trọng lượng \(P\) cần phải tăng lên ba lần để cân bằng khung dây.
\({F_B} = ILB = 2 \cdot 0,3 \cdot 0,08 = 0,048N \Rightarrow \) a) Đúng
\({M_F} = {F_B} \cdot x = 0,048 \cdot 0,1 = 4,8 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{Nm}} \Rightarrow \) b) Sai
\({M_P} = {M_F} \Rightarrow P.y = {M_F} \Rightarrow P = \frac{{{M_F}}}{y} = \frac{{4,8 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{0,4}} = 0,012\;{\rm{N}} \Rightarrow \) c) Đúng
Nếu I tăng 2 lần \( \Rightarrow {F_B}\) tăng 2 lần \( \Rightarrow {M_F}\) tăng 2 lần \( \Rightarrow {\rm{P}}\) tăng 2 lần \[ \Rightarrow \] d) Sai