Lý thuyết Dạng bài tập về nam châm điện

1. Phương pháp giải

Bài toán 1: Bài tập định tính

Vận dụng kiến thức lý thuyết trọng tâm sau:

- Cấu tạo nam châm điện bao gồm ống dây dẫn, một thỏi sắt non lồng trong lòng ống dây, hai đầu ống dây nối với 2 cực nguồn điện. Lõi sắt non trong ống dây có tác dụng làm tăng từ trường của nam châm điện.

- Khi có dòng điện đi qua ống dây, lõi sắt trở thành nam châm và có khả năng hút các vật bằng sắt, thép, …

- Từ trường của nam châm điện chỉ tồn tại trong thời gian dòng điện chạy trong ống dây; dòng điện thay đổi thì từ trường của nam châm điện thay đổi.

- Khi tăng (giảm) độ lớn dòng điện hoặc tăng (giảm) số vòng dây quấn quanh lõi sắt thì độ lớn lực từ của nam châm điện cũng tăng (giảm).

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

Bài toán 2: Nhận biết và xác định các cực của nam châm điện

- Nam châm điện giống như nam châm vĩnh cửu có 2 cực Bắc – Nam. Đường sức từ có chiều ra ở cực Bắc vào ở cực Nam. Từ trường mạnh nhất ở hai đầu cực.

- Có thể sử dụng kim nam châm hoặc các vật liệu từ để nhận biết nam châm điện.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Làm thế nào để thay đổi cực từ của nam châm điện?

A. Xoay ống dây theo chiều ngược lại.

B. Thay đổi số vòng dây quấn quanh ống dây dẫn.

C. Thay đổi chiều dòng điện chạy vào ống dây dẫn.

D. Đổi chiều lõi sắt trong ống dây.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Để thay đổi cực từ của nam châm điện ta thay đổi chiều dòng điện chạy vào ống dây dẫn.

Ví dụ 2: Hình dưới đây thể hiện ba nam châm điện A, B, C. Mỗi nam châm đều có cùng một dòng điện chạy vào ống dây. Hỏi nam châm điện nào có từ trường mạnh nhất?

A. Nam châm điện A.

B. Nam châm điện B.

C. Nam châm điện C.

D. Cả ba nam châm điện có từ trường mạnh như nhau.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Nam châm điện C có từ trường mạnh nhất do có thêm lõi sắt non và có số vòng dây nhiều hơn nên có tác dụng làm tăng từ trường.