- Dễ dàng suy ra được trong trường hợp v hợp với b một góc thì biểu thức tính ec là:
3.3.2.1. Thiết bị thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
Để đi đến chế tạo thành công TBTN này chúng tôi đã trải qua quá trình nghiên cứu như sau:
Nghiên cứu TBTN sử dụng hai cuộn hemhold. Vì hai cuộn dây tương đối to và nặng nên tôi đã tiến hành quấn hai cuộn có đường kính nhỏ hơn, dày hơn, thiết kế giá của các cuộn dây có thể quay được quanh trục gắn ở dưới và khoảng cách giữa 2 cuộn dây có thể thay đổi được nhờ có ranh làm trượt giá đỡ hai khung dây. Quá trình thử nghiệm chúng tôi nhận thấy sử dụng các cuộn dây có bán kính nhỏ để tạo vùng từ trường đều đủ rộng là không hiệu quả. Mặc dù đã mất rất nhiều công sức nhưng tiến hành các TN thì hiện tượng không rõ. Mặt khác, về mặt kinh tế lại rất tốn kém nên tôi không nghiên cứu theo hướng này.
Khi TBTN lực từ lớp 11 được đưa vào trong quá trình dạy học chúng tôi đã tiếp cận nghiên cứu và cải tiến nam châm điện đó thành nam châm điện đơn giản hơn, với mục đích chỉ sử dụng vùng từ trường để thực hiện các thao TN cần thiết, với mục đích đó, chúng tôi đã tạo ra được vùng từ trường tương đối rộng. Nhờ đó, các thao TN tiến hành được dễ dàng, kết quả TN quan sát được tương đối rõ và TBTN đó đã được đưa vào trong quá trình TNSP vòng 1 và bước đầu đem lại kết quả khả quan.
Sau khi kết thúc TNSP vòng 1, chúng tôi nhận thấy khi sử dụng nam châm điện chỉ khai thác miền từ trường nhưng vẫn cồng kềnh, nặng, nhất thiết phải có nguồn điện một chiều và nguồn điện phải có công suất tương đối lớn. Vì vậy, cần nghiên cứu để tạo ra một miền từ trường mà không cần phải sử dung nam châm điện. Tìm hiểu các đặc tính của nam châm gốm cho thấy từ trường của nam châm gốm mạnh, có dạng hinh trụ mỏng nên có thể ghép sát nhau để tạo thành các bản từ trường có bề rộng tùy ý. Chúng tôi đã tiến hành ghép nhiều nam châm gốm lên hai bản sắt từ hình vuông tạo thành hai bản từ trường. Gắn hai bản từ trường đó lên giá, nằm đối diện với nhau và tạo thành một vùng từ trường rộng hơn vùng từ trường mà nam châm điện tạo ra. Ban đầu bố trí thanh kẹp cuộn dây nằm ngang, sau đó đã cải tiến treo lên nhờ một giá TN đứng. Về khung dây, ban đầu dùng hai khung dây có số vòng khác nhau, sau đó đã cải tiến chỉ dùng một khung dây nhưng có hai đầu ra một đầu 200
vòng, một đầu 400 vòng. Về thao tác làm thay đổi thiết diện S của khung dây, ban đầu thiết kế luồn khung dây vào một ống lò xo, tay bóp làm cho khung dây biến dạng, thả tay lò xo đưa khung dây trở về hình dạng ban đầu tương đối nhanh nên tốc độ biến thiên thiết diện S của khung dây cũng khá nhanh. Quá trình làm TN chúng tôi nhận thấy, nếu phải dùng tay bóp, HS không quan sát được roc sự biến dạng của khung dây, tốc đọ làm biến dạng của khung dây không thay đổi được và trong quá trình bóp tay nằm trong vùng tuwg trường ảnh hưởng đến môi trường (hệ số từ môi µ) của vùng từ trường (do tay và sắt từ của lò xo). Sau đó, tôi đã cải tiến bằng cách dung que đẩy – kéo để làm biến dạng khung dây rất nhanh và tạo được độ biến dạng lơn. Giá đỡ hai bản từ trường được gắn lên một ổ bi nên có thể làm cho vùng từ trường quay trong không gian rất dễ dàng. Các thao tác TN được tiến hành một cách thuận lợi, hiện tượng xảy ra rõ ràng. TBTN này đã được sử dụng trong đợt TNSP vòng 2.