Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn dài L mang dòng điện có cường độ I, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ có:

- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây mang dòng điện;

- Phương vuông góc với I và $\overrightarrow{B}$;

- Chiều tuân theo theo quy tắc bàn tay trái;

- Độ lớn: F = BILsinα.

1. Khung dây bị nâng lên hoặc hạ xuống do chịu tác dụng của lực từ do từ trường của nam châm điện gây ra.

2. Học sinh tự quan sát thí nghiệm và đưa ra kết luận.

Giả sử các cực của nam châm như hình dưới đây, chiều chuyển động của khung dây, ta có thể xác định chiều của cảm ứng từ bên trong lòng nam châm điện, chiều dòng điện và chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện I trong từ trường.

3. Nếu đổi chiều dòng điện chạy qua nam châm điện hoặc khung dây thì khung dây sẽ chuyển động ngược lại so với ban đầu.

4. Cách xác định chiều của lực từ: Quy tắc bàn tay trái:

Đặt bàn tay trái sao cho vecto cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì ngón tay cái choãi ra 90⁰ chỉ chiều của lực từ $\overrightarrow{F}$ tác dụng lên dòng điện.

Học sinh tự kiểm chứng bằng quy tắc bàn tay trái. Kết quả thấy chính xác.

1. Ở hình 15.4a, lực từ có phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, có chiều hướng từ ngoài vào trong.

Ở hình 15.4b, lực từ có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.

2. Ở hình 15.4c, không xuất hiện lực từ. Lực từ còn phụ thuộc vào góc hợp bởi phương của từ trường và hướng của dòng điện.

Độ lớn lực từ $F=BLI\sin \alpha ={5.10}^{-2}\mathrm{.1.3.}\sin 60°\approx \mathrm{0,13}N$ 

a) Cường độ dòng điện: $I=\frac{q}{t}=\frac{Ne}{t}=\frac{{10}^8{\mathrm{.1,6.10}}^{-19}}{1}=\mathrm{0,16}A$ 

b) Độ lớn của lực từ $F=BLI\sin \alpha ={5.10}^{-3}\mathrm{.0,5.0,16.}\sin 90°={4.10}^{-4}N$ 

a) Từ công thức (15.1) $B=\frac{F}{I.L.\sin \alpha }$, để xác định cảm ứng từ thì cần đo các đại lượng: góc hợp bởi dòng điện và cảm ứng từ (hướng của cảm ứng từ hoàn toàn xác định được dựa vào các cực của nam châm hoặc nam châm điện…), cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn, đo độ lớn lực từ tác dụng lên khung dây dựa vào giá trị trên lực kế.

b) Nên đặt góc α bằng 90^o tức là khung dây vuông góc với vecto cảm ứng từ của nam châm điện. Vì khi đặt góc α bằng 90^o để việc tính toán dễ hơn và tiến hành thí nghiệm được đơn giản hơn.

c) Các bước tiến hành thí nghiệm để đo được cảm ứng từ của nam châm điện.

- Treo khung dây vào đầu đòn cân.

- Điều chỉnh khung dây vuông góc với vectơ cảm ứng từ của nam châm điện (α = 90°).

- Điều chỉnh gia trọng và dây căng lực kế để lực kế đo được lực từ.

- Bật công tắc nguồn điện. Điều chỉnh cường độ dòng điện qua nam châm điện ở mức ban đầu 0,1 A. Xác định giá trị của lực từ F qua lực kế.

- Thay đổi giá trị cường độ dòng điện qua khung dây mỗi lần tăng lên 0,1 A. Đọc giá trị cường độ dòng điện I qua khung dây và xác định giá trị lực từ F qua lực kế, ghi kết quả vào vở như ví dụ ở Bảng 15.1.