Bài tập Chế tạo nam châm điện đơn giản có đáp án
6 câu hỏi
Hình trên là nam châm của cần cẩu dọn rác kim loại. Nhờ nam châm này cần cẩu có thể lấy rác kim loại là hợp kim của sắt, ở đống rác và di chuyển đến các thùng xe chở rác rồi thả xuống. Nhiều khi rác là những tấm kim loại lớn, nặng hàng trăm kilôgam. Nam châm ở cần cẩu có phải là loại nam châm vĩnh cửu mà ta đã học không? Tại sao?
Nam châm ở cần cẩu không phải là loại nam châm vĩnh cửu mà ta đã học. Vì nam châm vĩnh cửu luôn hút các kim loại là hợp kim của sắt chứ không thể hút rồi thả xuống tùy ý được.
Làm cách nào biết ống dây đã trở thành nam châm điện?
Để biết ống dây đã trở thành nam châm điện hay chưa ta sẽ đưa một vật bằng sắt lại gần ống dây. Nếu ống dây hút vật bằng sắt thì nó đã trở thành nam châm điện.
Cách làm:
Dùng đoạn dây đồng đường kính 0,2 mm quấn xung quanh một ống nhựa, luồn vào trong một chiếc đinh sắt dài, nối hai đầu dây với nguồn điện (pin) qua một công tắc điện như Hình 20.2.
Tiến hành thí nghiệm:
Lần lượt thực hiện các động tác:
- Đóng công tắc điện; kiểm tra xung quanh nam châm điện có từ trường không?
- Ngắt công tắc điện; kiểm tra xung quanh nam châm còn từ trường không?
- Thay đổi nguồn điện (bằng cách tăng số pin), đóng công tắc điện; dùng các ghim giấy bằng sắt để kiểm tra xem lực từ của nam châm thay đổi như thế nào (nếu nam châm hút được nhiều ghim giấy bằng sắt hơn thì lực từ mạnh hơn).
- Thay đổi cực của nguồn điện; dùng kim nam châm thử để kiểm tra xem chiều từ trường có thay đổi không?
- Đóng công tắc điện: Xung quanh nam châm điện có từ trường.
(Kiểm tra bằng cách đặt một kim nam châm lại gần nam châm điện. Ta thấy kim nam châm bị lệch đi so với phương ban đầu => Xung quanh nam châm điện có từ trường).
- Ngắt công tắc điện: Xung quanh nam châm điện không còn từ trường.
(Kiểm tra bằng cách đặt một kim nam châm lại gần nam châm điện. Ta thấy kim nam châm không bị lệch đi so với phương ban đầu => Xung quanh nam châm điện không còn từ trường).
- Khi tăng số pin và đóng công tắc điện thì thấy nam châm hút được nhiều ghim giấy bằng sắt hơn => lực từ mạnh hơn.
- Thay đổi cực của nguồn điện thì chiều của từ trường cũng thay đổi.
Từ kết quả thí nghiệm rút ra kết luận gì về từ trường của nam châm điện?
Kết luận:
- Cũng như các nam châm khác, xung quanh nam châm điện có từ trường.
- Khi không có dòng điện chạy qua cuộn dây, nam châm điện mất từ trường.
- Khi tăng cường độ dòng điện chạy qua các vòng dây thì từ trường của nam châm điện tăng lên.
- Khi thay đổi cực của nguồn điện thì chiều của từ trường cũng thay đổi.
Tạo được một nam châm điện bằng những vật liệu thông dụng.
- Ta có thể tạo được một nam châm điện từ những vật liệu như: 1 ống nhựa; 1 cuộn dây đồng; 1 chiếc đinh dài; 1 cục pin, 1 công tắc điện.
- Lắp đặt theo sơ đồ sau:
Trình bày được một số ứng dụng của nam châm điện trong đời sống, chẳng hạn vì sao nam châm của cần cẩu dọn rác là nam châm điện.
- Một số ứng dụng của nam châm điện trong đời sống:
+ Nam châm điện được ứng dụng trong vận hành tàu đệm từ trường.
+ Nam châm điện được ứng dụng trong chế tạo động cơ điện, máy phát điện.
+ Nam châm điện được ứng dụng trong cần cẩu chuyển hàng.
- Nam châm của cần cẩu dọn rác là nam châm điện vì:
+ Nam châm điện có lực từ rất mạnh, nhờ nam châm này mà cần cẩu dọn rác có thể nhấc được cả một chiếc ô tô hỏng ra khỏi đống rác.
+ Nam châm điện có thể điều chỉnh hút, thả tùy ý, dễ dàng để đưa rác từ nơi này đến nơi khác. (Khi đóng mạch, nam châm điện sẽ hút rác. Khi ngắt mạch, nam châm điện sẽ thả rác).
