Giải bài tập sách bài tập (SBT) bài 21: Nam châm điện
Giải bài tập sách bài tập (SBT) bài 21: Nam châm điện
Trong bài tập này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo của nam châm điện. Nam châm điện gồm hai phần chính là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn từ. Cảm ứng từ của nam châm điện được tạo ra và gia tăng bằng cách sử dụng một lõi dẫn từ được làm từ vật liệu từ mềm có độ từ thẩm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao.
Cấu tạo của nam châm điện bao gồm một lõi sắt nằm bên trong một ống dây dẫn có dòng điện chạy qua. Các dây dẫn này được bọc lớp vỏ cách điện để đảm bảo an toàn và hiệu quả khi hoạt động. Thuật ngữ "nam châm điện" xuất phát từ khả năng tạo ra trường từ mạnh khi dòng điện chạy qua lõi sắt trong ống dây dẫn. Điều này giúp việc cung cấp năng lượng và hiệu suất cho nhiều thiết bị và hệ thống điện khác nhau.
Với cách hướng dẫn chi tiết và giải thích cụ thể trên, hy vọng học sinh sẽ hiểu rõ hơn về nội dung và ứng dụng thực tế của nam châm điện trong cuộc sống hàng ngày.
Bài tập và hướng dẫn giải
21.2. Nếu ta thay nam châm thẳng bằng nam châm hình chữ U có lõi sắt cùng loại và giữ nguyên dòng điện thì
A. lực hút sẽ yếu đi.
B.. lực hút sẽ mạnh lên.
C. lực hút không thay đổi vì dòng điện không thay đổi.
D. từ trường trong lõi sắt sẽ yếu đổi vì phải chia làm hai.
21.3. Nam châm điện có lợi thế hơn so với nam châm vĩnh cửu do nam châm điện
A. không phân chia cực Bắc và cực Nam.
B. mất từ tính khi không còn dòng điện chạy qua.
C. nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
D. có kích cỡ nhỏ hơn nam châm vĩnh cửu.
21.4. 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)
21.5. Hiện tượng gì xảy ra với một thanh thép khi ta đặt nó vào trong lòng một ống dầy có dòng điện chạy qua?
21.6. 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 cấu điện này?
21.7. Một học sinh thực hiện thí nghiệm được mô tả như hình dưới đây. Học sinh này kết luận nam châm điện có thể hút được quả cân bằng đồng thau. Theo em, kết luận đó có đúng không? Giải thích vì sao.
21.8. Hãy kể tên một số thiết bị có ứng dụng nam châm điện.
21.9. Một học sinh làm một nam châm điện đơn giản như sau:
Vật liệu: Một định sắt dài 10 cm, dây điện nhỏ dài 2 m (có vỏ bọc), ba viên pin, công tắc điện, một số ghim giấy bằng sắt.
- Dùng dây điện quấn xung quanh đïnh sắt khoảng 30 vòng.
- Dùng nguồn điện gồm 1 viên pin mắc vào hai đầu dây dẫn, quan sát số ghim giấy mà đỉnh sắt hút được.
- Thay bằng nguồn điện gồm 2 viên pin, so sánh số ghim giấy mà đỉnh sắt hút được so với trường hợp dùng 1 viên pin.
- Thay bằng nguồn điện gồm 3 viên pin, so sánh số ghim giấy mà đỉnh sắt hút được so với hai trường hợp trên.
Từ thí nghiệm, học sinh này rút ra kết luận: Lực từ của nam chậm điện càng mạnh khi dòng điện qua ống dây dẫn quấn quanh đinh sắt càng lớn.
Em có đồng ý với kết luận trên hay không?
21.10. Cho hai ống dây như nhau, một ống có lõi sắt và một ống không có lõi sắt. Cho dòng điện có cùng cường độ ởi qua hai ống dây. Dựa vào đường sức từ trường mô tả ở hình dưới đây, em hãy giải thích vì sao nam châm điện cần có lõi sắt.
