CHƯƠNG IV TỪ TRƯỜNG KIẾN THỨC LỚP 11 CHƯƠNG IV TỪ TRƯỜNG BÀI 20 LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ I LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐOẠN DÂY DẪN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU 1 Từ trường đều Là từ trường có các đường sức từ song s[.]
Trang 1CHƯƠNG IV : TỪ TRƯỜNG BÀI 20 : LỰC TỪ CẢM ỨNG TỪ
I LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN MỘT ĐOẠN DÂY DẪN ĐẶT TRONG TỪ
TRƯỜNG ĐỀU
1 Từ trường đều
- Là từ trường có các đường sức từ song song, cách đều, cùng hướng ( Là từ trường như nhau tại mọi điểm )
2 Thí nghiệm 20.2
a Dụng cụ : 1 nam châm hình chữ U tạo ra từ trường đều, một đoạn dây dẫn M1M2 được treo bởi 2 sợi dây mảnh không giãn
b Tiến hành
* Đặt M1M2 vuông góc với các đường sức từ trong lòng nam châm
- Khi chưa cho dòng điện chạy vào dây dẫn M1M2 thì dây treo có phương thẳng đứng
- Cho dòng điện chạy vào dây dẫn M1M2 theo chiều từ M1 đến M2 thì dây treo hợp với phương thẳng đứng 1 góc Có lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn M1M2 theo chiều từ trái qua phải , phương ngang
c Kết luận : Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn M1M2 đặt trong từ trường đều :
- Đặt tại trung điểm của dây dẫn
- Phương vuông góc với dây dẫn , vuông góc với từ trường
- Độ dài F
F p m g
m : Khối lượng dây dẫn ( kg )
g : Gia tốc trọng trường ( gia tốc rơi tự do )m/s2
: Góc lệch của dây treo
P : Trọng lượng của dây dẫn ( N )
F : Lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện ( N )
3 Chiều của lực từ tuân theo quy tắc bàn tay trái
- Đặt bàn tay trái sao cho đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay Khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều của dòng điện, ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn
II CẢM ỨNG TỪ
1 Kí hiệu : B
2 ĐN : Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường tại mỗi điểm trong từ
trường
3 BT :
.
F B
I l
F : Lực từ tác dụng lên dây dẫn ( N )
I : Cường độ dòng điện ( A )
l : Chiều dài dây dẫn ( m )
B : Cảm ứng từ ( T ) tesla
4 Đặc điểm của B
- Đặt tại điểm đang xét
Trang 2- Phương , chiều trùng với phương chiều của từ trường
- Độ dài B
5 Công thức tính lực từ tổng quát
sin
F B I l
B : Cảm ứng từ ( T )
I : Cường độ dòng điện ( A )
l : Chiều dài dây dẫn ( m )
: Góc hợp bởi hướng của dòng điện và hướng của từ trường
F : Độ lớn của lực từ tác dụng lên dây dẫn ( N )
0
0
F
-BÀI 21 : TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Nhận xét : Cảm ứng từ B tại 1 điểm M trong từ trường của dây dẫn :
- Tỉ lệ với cường độ dòng điện
- Phụ thuộc vào vị trí của điểm M
- Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn
- Phụ thuộc vào môi trường đặt dây dẫn
I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI
1 Đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ B tại M
- Gốc tại M
- Phương vuông góc với bán kính đường sức từ tại M
- Chiều : Tuân theo quy tắc khum bàn tay phải
- Độ dài tỉ lệ với B
2 Công thức tính B tại M
7
2.10
M
I B
r
I : Cường độ dòng điện ( A )
r : Khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn ( m )
B : Cảm ứng từ tại M ( T )
II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN TRÒN
1 Đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ B tại tâm O
- Đặt tại O
- Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây tại O
- Chiều tuân theo quy tắc vào Nam ra Bắc
- Độ dài tỉ lệ với B
2 Công thức tính B tại tâm O của vòng dây
7
2 10
O
I B
R
I : Cường độ dòng điện ( A )
R : Bán kính vòng dây ( m )
Trang 3B : Cảm ứng từ tại tâm O ( T )
3 Chú ý : Nếu có N vòng dây thì B O 2 10 7N.I
R
III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY HÌNH TRỤ
2 Cho dòng điện chạy vào dây dẫn thì ống dây trở thành 1 nam châm điện Từ trường trong lòng ống dây là từ trường đều
3 Đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ Btại một điểm M trong lòng ống dây
- Đặt tại M
- Phương trùng với trục của ống dây
- Chiều vào cực Nam ra cực Bắc của ống dây
- Độ dài tỉ lệ với B
4 Công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây
7
4 10 I
l
I : Cường độ dòng điện ( A )
N : Số vòng dây quấn trên ống dây
l : Chiều dài ống dây ( m )
B : Cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây ( T )
5 Chú ý : Gọi n N
l
là số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài thì
7
4 10
B nI
6 Nguyên lí chồng chất từ trường
- Nếu tại M có B B 1 , 2 , ,Bn do I1 , I2, , In gây ra thì
:
:
M M M
Trang 4
-BÀI 22 : LỰC LO-REN-XƠ ( không dạy )
I LỰC LO-REN -XƠ
1 Kí hiệu : f
2 ĐN : Là lực từ tác dụng lên một hạt điện tích chuyển động trong từ trường
3 BT : f q vB0 sin
q0 : Điện tích chuyển động ( C )
v : Vận tốc của điện tích ( m/s )
B : Cảm ứng từ ( T )
: Góc hợp bới hướng của từ trường và hướng chuyển động
f : Độ lớn của lực Lo-ren – xơ ( N )
4 Đặc điểm của véc tơ lực f
- Đặt tại q0
- Phương vuông góc với v B,
- Chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái sao cho đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay Khi đó chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều của véc tơ vận tốc Ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực Lo- ren- xơ đối với hạt mang điện dương, chiều ngược lại với hạt mang điện âm
II CHUYỂN ĐỘNG CỦA HẠT ĐIỆN TÍCH TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU
1 Nhận xét : Trong từ trường đều nếu hạt điện tích chỉ chịu tác dụng của lực Lo-ren- xơ
thì vận tốc của hạt không thay đổi Chuyển động của hạt là chuyển động tròn đều Lực Lo- ren – xơ đóng vai trò là lực hướng tâm
2 Bán kính quỹ đạo của hạt điện tích chuyển động trong từ trường đều chỉ chịu tác
dụng của lực Lo-ren – xơ
0
.
m v R
q B
m : Khối lượng của hạt điện tích ( kg )
R : Kính quỹ đạo ( m )
3 Chu kì của hạt điện tích chuyển động trong từ trường đều chỉ chịu tác dụng của lực
Lo-ren – xơ
0
2 R 2 m T
T : Chu kì của hạt điện tích ( s )
Trang 5CHƯƠNG V : CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ BÀI 23 : TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I TỪ THÔNG n
1 Kí hiệu : B
2 BT : B S .cos
B : Cảm ứng từ ( T )
S : Diện tích mạch kín ( m2)
n B,
: Góc hợp bởi véc tơ cảm ứng từ và véc tơ pháp tuyến
: Từ thông qua mạch kín ( C )
3 Đơn vị : Wb ( vê be )
4 Biện luận
1
0 2
0 3
4
0 5
TH
5 Các cách làm thay đổi từ thông
C1 : Làm B thay đổi
C2 : Làm S thay đổi ( Bóp méo hoặc kéo giãn mạch điện )
C3 : Làm góc n B, thay đổi ( quay khung dây )
II HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1 Thí nghiệm 23.3
a Dụng cụ : 1 nam châm thẳng để tạo ra từ trường , 1 mạch kín ( C ) , 1 điện kế G phát hiện dòng điện
b Tiến hành :
B1 : Tiến nam châm lại gần vòng dây thì kim điện kế G chỉ giá trị khác 0 Xuất hiện dòng điện trong mạch
B2 : Cho nam châm ra xa vòng dây thì kim điện kế G chỉ giá trị khác 0 Xuất hiện dòng điện trong mạch
B3 : Quay mạch ( C ) trước nam châm Xuất hiện dòng điện trong mạch
- Dừng các thao tác trên dòng điện lập tức mất đi
c Kết quả : Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch ( C ) khi từ thông qua mạch biến thiên Hiện tượng cảm ứng điện từ
2 ĐN : Là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong 1 mạch kín khi từ thông qua
mạch biến thiên
3 Chiều dòng điện cảm ứng ( tuân theo định luật Len – xơ )
C 1 : Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường cảm ứng mà nó sinh ra chống lại sự
thiên của từ thông ban đầu
C 2 : Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho chống lại sự chuyển động
(C)
Trang 6III DÒNG ĐIỆN FU-CÔ ( tự đọc )
1 ĐN : Là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các khối kim loại khi các khối này
chuyển động trong từ trường hoặc được đặt trong từ trường biến thiên
2 Thí nghiệm 1 ( sgk )
3 Thí nghiệm 2 ( sgk )
4 Tính chất ( sgk )