Các quy tắc bàn tay trái cần nắm, phát biểu và ứng dụng thực tế

Quy tắc bàn tay trái được dùng để xác định chiều của lực điện từ, chiều từ trường và chiều dòng điện đi qua cuộn dây bất kỳ đặt trong một từ trường nam châm.

Quy tắc bàn tay trái (Quy tắc Fleming) là một phần kiến thức vô cùng quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 11 được dùng để xác định chiều của lực điện từ. Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn rất nhiều bạn chưa thực sự hiểu rõ bản chất của quy tắc này.

Chính vì vậy, trong bài viết hôm nay, freetuts sẽ giúp các bạn củng cố lại kiến thức và bài tập liên quan đến quy tắc bàn tay trái, hãy cùng tham khảo ngay tại đây nhé!

Quy tắc bàn tay trái trong vật lý lớp 11

Phát biểu quy tắc bàn tay trái

Hình minh họa quy tắc bàn tay trái.

Bạn hãy đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các đầu ngón tay là chiều của dòng điện, ngón cái hướng 90 độ chỉ chiều lực từ tác dụng lên dòng điện. Quy tắc này sẽ giúp xác định chiều của lực từ, chiều từ trường, chiều dòng điện đi qua cuộn dây bất kỳ đặt trong không gian từ trường tạo ra bởi nam châm.

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

Quy tắc bàn tay trái hay có tên gọi đầy đủ là quy tắc bàn tay trái của Fleming là một quy tắc được kỹ sư, nhà vật lý Fleming phát minh ra vào cuối thế kỷ 19 dùng để tìm ra hướng chuyển động trong động cơ điện.

Biểu thức

Quy tắc bàn tay trái được xây dựng dựa trên biểu thức như sau:

F = I.dI x B

Trong đó:

• F là lực từ
• I là cường độ dòng điện
• dI là véc tơ có độ dài bằng độ dài đoạn dây điện và có hướng theo chiều dòng điện
• B là véc tơ cảm ứng từ trường

Ví dụ áp dụng

Ví dụ: Áp dụng quy tắc bàn tay trái hãy xác định chiều dòng điện chạy qua đoạn dây AB trong hình dưới đây.

Hướng dẫn giải:

Theo hình vẽ, ta có đường sức từ sẽ đi theo hướng từ cực Bắc sang cực Nam của nam châm. Lúc này, áp dụng quy tắc bàn tay trái ta có:

Đặt lòng bàn tay hướng lên phía trên (hướng về phía cực Bắc của nam châm) sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, ngón tay cái hướng từ trong ra ngoài, chiều từ cổ tay đến 4 ngón tay chỉ chiều dòng điện đi từ B sang A.

Quy tắc bàn tay trái Lorenxơ (Lorentz)

Phát biểu quy tắc bàn tay trái Lorentz

Hình minh họa quy tắc bàn tay trái Lorentz.

Phát biểu quy tắc: Đặt bàn tay trái mở rộng, ngón cái choãi ra 90 độ, sao cho các từ trường luôn hướng vào lòng bàn tay, lúc này chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của vectơ nếu q0 > 0, ngược chiều vectơ nếu q0 < 0, lúc này, chiều của lực Lorentz chính là chiều của ngón tay cái.

Được biết, lực Lorenxơ (Lorentz) là tổng hợp của lực điện và lực từ tác dụng lên các hạt điện tích chuyển động trong từ trường.

Công thức: F = q(E +v.B)

Lúc này, chúng ta có thể áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm ra chiều của lực như thông qua

quy tắc bàn tay trái Lorenxơ (Lorentz)

Ví dụ áp dụng

Ví dụ: Cho điện tích q < 0 bay trong từ trường B, chiều của các vectơ B và vectơ v được biểu diễn như hình vẽ bên dưới. Áp dụng QT bàn tay trái Lorenxơ để xác định chiều của lực Lorenxơ.

Hướng dẫn giải:

Đặt bàn tay trái sao cho các đường cảm ứng từ B đi xuyên qua lòng bàn tay, lúc này chiều từ cổ tay đến 4 ngón tay sẽ là chiều của vectơ v, vì q < 0 nên lúc này chiều của lực Lorenxơ sẽ ngược chiều với chiều ngón cái. Hình vẽ minh họa dưới đây.

Chia sẻ thêm Quy tắc bàn tay trái trong lĩnh vực Marketing

Quy tắc bàn tay trái trong Maketing.

Ngoài việc áp dụng quy tắc bàn tay trái trong Vật lý thì trong Marketing cũng có một quy tắc bàn tay trái vô cùng nổi tiếng là (Policy + Target) x điều kiện = CPC phải trả trên 1 đơn vị cạnh tranh. Nó được hiểu như sau:

Tay trái là bàn tay kỹ thuật, bạn hiểu hiểu được bản chất của công cụ mà bạn đang sử dụng cho kênh phân phối từ đó đưa ra những phân tích và lên kế hoạch chiến lược nhằm thu hút sự quan tâm của khác hàng và thậm chí khi bạn đã hiểu được luật, nắm bắt được bản chất thì bạn hãy tìm ra kẻ hở để lách luật, người thông minh sẽ luôn có lối đi riêng, từ đó chiếm được ưu thế trên thị trường.

Ví dụ như khi bạn làm trong ngành event thì bạn phải tìm hiểu về các mảng liên quan như âm thanh, ánh sáng, đồ họa…còn nếu bạn làm tiếp thị bán hàng thì phải biết nơi nào khách hàng thường xuyên lui tới để đặt các bot tiếp thị sản phẩm, nơi nào ít người để né tránh chỗ đó ra.

Dấu chấm, dấu cộng có vai trò gì trong quy tắc bàn tay trái

Trong quy tắc bàn tay trái, dấu chấm (.) và dấu (+) có vai trò rất quan trọng trong việc xác định chiều của lực điện từ, nội dung như sau:

• Dấu chấm (.) được dùng để biểu diễn vectơ có phương vuông góc với mặt phẳng cần quan sát, chiều hướng ra xa bạn.
• Dấu cộng (+) dùng để biểu diễn cho vectơ có phương vuông góc với mặt phẳng cần quan sát và có chiều hường lại gần với bạn.

Các dạng bài tập sử dụng quy tắc bàn tay trái

Quy tắc bàn tay trái được dùng để giải các bài toán liên quan đến dòng điện, từ trường, cụ thể sẽ được áp dụng trong các trường hợp như sau:

• Dạng 1: Biết hướng từ trường (B), hướng dòng điện (I), tìm hướng lực F tác dụng lên từ trường
• Dạng 2: Biết hướng từ trường của dòng điện (I), hướng lực (F), tìm hướng từ trường (B) tác dụng lên dòng điện này.
• Dạng 3: Biết hướng từ trường B và hướng của lực F, tìm hướng dòng điện I tạo ra lực này.

Bài tập áp dụng quy tắc bàn tay trái

Như vậy, các bạn đã nắm vững được lý thuyết liên quan đến quy tắc bàn tay trái rồi đúng không nào, bây giờ hãy cùng freetuts áp dụng những kiến thức này để đi giải một số bài tập sau nhé.

Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Cho hình vẽ dưới đây, hãy cho biết chiều của lực điện từ (F) và chiều dòng điện (I) tác dụng lên doạn dây dẫn CD trong trường hợp nào là đúng.

A. hình a đúng

B. hình b đúng

C. hình c đúng

D. hình d đúng.

Trả lời:

Áp dụng quy tắc bàn tay trái với dây dẫn CD, chiều dòng điện từ C đến D, lúc này ta có chiều của lực từ sẽ hướng lên phía trên, vậy đáp án C là đáp án đúng.

Bài 2:

Một dây dẫn AB trượt tự do trên thanh ray dẫn điện MC và CD, chúng được đặt trong một từ trường có đường sức từ vuông góc với mặt phẳng MCDN, chiều hướng về phía sau tờ giấy, hỏi lúc này dây dẫn AB chuyển động theo hướng nào?

A. Hướng F1

B. Hướng F2

C. Hướng F3

D. Hướng F4

Trả lời:

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta có lực từ sẽ hướng theo hướng F1, vậy đáp án A là đáp án đúng.

Bài tập tự luận

Bài 1: Cho một khung dây có 4 điểm có định là A, B, C, D được đặt vuông góc với các đường sức từ giữa 2 nam châm. Dòng điện chạy qua khung dây có chiều như hình vẽ bên dưới. Hãy tìm chiều của các lực điện từ tác dụng lên 4 cạnh của khung dây

Lời giải:

Áp dụng quy tắc bàn tay trái cho từng cạnh của khung dây ABCD, ta có:

• Cạnh AB và cạnh CD song song với các đường sức từ nên lúc này sẽ không có lực điện từ tác dụng vào 2 cạnh này.
• Cạnh AD chịu tác dụng lực điện từ có hướng từ trong ra ngoài (.)
• Cạnh BC chịu tác dụng lực điện từ có hướng từ ngoài vào trong (+)

Bài 2:

Hãy biểu diễn lực từ (F) tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua và được đặt trong từ trường của một thanh nam châm chữ U như hình vẽ dưới đây. Biết dòng điện chạy trong dây dẫn có phương vuông góc với mặt phẳng, chiều đi từ sau ra trước.

Lời giải:

Khi dòng điện chạy qua nam châm lúc này ta có bên trái là cực Nam (S), bên phải là cực Bắc (N), vậy lúc này đường sức từ sẽ đi từ phải sang trái. Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta có lực điện từ F sẽ có chiều hướng thẳng xuống dưới.

Như vậy, qua bài viết trên freetuts.net đã chia sẻ tất cả kiến thức liên quan đến quy tắc bàn tay trái và hướng dẫn các bài tập trắc nghiệm, tự luận liên quan. Hy vọng qua đây, các em sẽ hiểu rõ hơn về phần kiến thức quan trọng này. Chúc các em học tập tốt và đạt kết quả cao nhé!