Thí nghiệm vui · Vật lý 12 · Từ trường
Nam châm rơi “chậm như phanh” trong ống đồng
Thả nam châm mạnh vào ống đồng hoặc ống nhôm: nó rơi chậm một cách kì lạ — dòng điện Foucault và định luật Lenz.
🧰 Chuẩn bị
- Ống đồng hoặc ống nhôm dài 0,5 – 1 m (ống điều hoà, ống rèm)
- Nam châm đất hiếm hình trụ lọt ống
- Vật không từ tính cùng cỡ (viên bi nhựa, cục tẩy)
- Đồng hồ bấm giây
🤔 Dự đoán trước khi làm
Nam châm và viên bi nhựa, vật nào rơi qua ống nhanh hơn? Đồng và nhôm không bị nam châm hút cơ mà!
Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!
🧪 Cách làm
- Kiểm tra: đưa nam châm lại gần ống — nam châm không hút ống.
- Thả viên bi nhựa qua ống, bấm giờ.
- Thả nam châm qua ống, bấm giờ và nhìn từ trên miệng ống xuống.
⚠️ An toàn
- Nam châm đất hiếm dễ kẹp tay và vỡ khi va chạm — đặt khăn mềm hứng ở đáy ống.
👀 Hiện tượng
Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)
Bi nhựa rơi qua ống chưa đến nửa giây; nam châm rơi chậm hẳn, mất vài giây mới ra khỏi ống.
Em quan sát thấy:
💡 Giải thích
Bấm để xem giải thích
Nam châm rơi làm từ thông qua từng vòng ống kim loại biến thiên, sinh ra dòng điện cảm ứng (dòng Foucault) chạy vòng quanh thành ống. Theo định luật Lenz, từ trường của dòng cảm ứng chống lại sự biến thiên từ thông, tức là cản trở chuyển động của nam châm — giống như phanh. Phanh điện từ của tàu cao tốc và bếp từ hoạt động theo nguyên tắc này.
Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:
🚀 Thử thêm
- Dùng ống nhựa cùng cỡ: nam châm rơi bình thường — vì sao?
- Ống có khe dọc thân: nam châm rơi nhanh hơn ống kín.