Vật Lý ProTHPT
Đăng nhậpĐăng ký

Thí nghiệm vui · Vật lý 12 · Từ trường

Động cơ điện đơn giản nhất thế giới

Một viên pin, một nam châm tròn và một đoạn dây đồng tạo thành động cơ quay tít — lực từ tác dụng lên dòng điện.

⏱️ 20 phút🏫 Trên lớp🟡 Độ khó: Trung bình

🧰 Chuẩn bị

  • Pin AA 1,5 V
  • Nam châm đất hiếm hình đĩa (đường kính bằng đáy pin)
  • Dây đồng trần (không bọc cách điện) dài 15 – 20 cm
  • Kìm uốn dây

🤔 Dự đoán trước khi làm

Đảo ngược nam châm (đổi cực) thì khung dây quay theo chiều nào?

Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!

🧪 Cách làm

  1. Đặt cực âm của pin lên mặt nam châm (nam châm hút dính vào đáy pin), dựng pin đứng thẳng.
  2. Uốn dây đồng thành khung hình trái tim hoặc chữ M, giữa đỉnh có chỗ lõm để đặt lên cực dương của pin.
  3. Hai đầu dây uốn sao cho chạm nhẹ vào nam châm ở hai bên.
  4. Đặt khung dây lên đỉnh pin, cân chỉnh cho đối xứng và quan sát.

⚠️ An toàn

  • Khung dây và pin nóng lên nhanh — chỉ cho chạy vài chục giây rồi tháo ra.
  • Nam châm đất hiếm rất mạnh: không để kẹp ngón tay, để xa điện thoại, thẻ từ; trẻ nhỏ không được nuốt.

👀 Hiện tượng

Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)

Khung dây quay tròn liên tục quanh pin; đảo cực nam châm thì khung quay ngược chiều.

Em quan sát thấy:

💡 Giải thích

Bấm để xem giải thích

Dòng điện chạy từ cực dương xuống qua khung dây đến nam châm. Đoạn dây có dòng điện nằm trong từ trường của nam châm chịu lực từ \(F = BI\ell\sin\alpha\) (chiều theo quy tắc bàn tay trái). Các lực từ tạo moment làm khung quay. Đây là nguyên lí của mọi động cơ điện.

Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:

🚀 Thử thêm

  • Thử với dây dài hơn, nam châm mạnh hơn, hai pin chồng nhau.

🔬 Kiểm chứng bằng mô phỏng

📚 Bài học liên quan

Từ trường Từ trường, lực từ, cảm ứng từ và lực LorentzKhái niệm từ trường và đường sức từ, lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện F = BIl sinθ, định nghĩa cảm ứng từ, quy tắc bàn tay trái và chuyển động của hạt mang điện trong từ trường. 🔬 2 mô phỏng

🧪 Thí nghiệm khác

Lớp 12 Thí nghiệm Oersted – dòng điện làm lệch kim la bànĐặt dây dẫn song song phía trên kim la bàn rồi cho dòng điện chạy qua: kim quay lệch — dòng điện sinh ra từ trường. ⏱️ 15 phút🏫 Trên lớp🟢 Dễ Lớp 12 Làm la bàn từ kim khâu và nút bấcNhiễm từ cho kim khâu bằng nam châm rồi thả nổi trên nước: kim tự quay chỉ hướng Bắc – Nam. ⏱️ 15 phút🏠 Ở nhà🟢 Dễ Lớp 12 Nước sôi mà không cần đun – ống tiêm hút chân khôngNước ấm trong ống tiêm bịt kín đầu bỗng sủi bọt sôi khi kéo pít-tông: nhiệt độ sôi phụ thuộc áp suất. ⏱️ 10 phút🏫 Trên lớp🟢 Dễ