Bài giảng bài từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt vật lý 11 (5)

TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN... TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN.. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒ

Câu 1 Hãy cho biết đường sức từ của dòng điện thẳng dài?

Câu 2 Hãy cho biết đường sức từ trong lòng của một dòng điện tròn?

Câu 3 Hãy cho biết hướng của từ trường tại một điểm trong vùng không gian có từ trường?

Từ đó hãy cho biết mối liên hệ về phương và chiều giữa véc tơ cảm ứng

từ và đường sức từ tại điểm đó?

Đáp án

Câu 1 Đường sức từ của dòng điện thẳng dài là những

đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện,

có tâm nằm trên dòng điện, có chiều được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải

Câu 2 Đường sức từ trong lòng của một dòng điện tròn đi vào ở mặt Nam và đi ra ở mặt Bắc

Câu 3 Hướng của từ trường tại một điểm trong vùng không gian có từ trường trùng với hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ đặt tại điểm đó

Mối liên hệ về phương và chiều giữa véc tơ cảm ứng từ và đường sức từ tại một điểm:

=> Cảm ứng từ tại một điểm có phương tiếp tuyến với

đường sức từ, và cùng chiều với đường sức từ tại điểm đó

từ của nam châm thẳng

Nam châm thẳng

Từ phổ của từ trường dòng điện trong ống dây dẫn hình trụ

Ống dây trụ tròn có dòng điện chạy qua

Dũng điện là nguyờn nhõn gõy ra từ trường

trong khụng gian xung quang nú Đối với một

dũng điện chạy trong một dõy dẫn cú hỡnh

dạng nhất định vectơ cảm ứng tại một điểm (M)

cho trước phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Thực nghiệm và lớ thuyết chứng tỏ rằng:

cảm ứng từ do một dũng điện tạo ra tại một điểm M

+ Tỉ lệ với cờng độ dòng điện I gây ra từ trờng;

+ Phụ thuộc vào dạng hỡnh học của dây;

+ Phụ thuộc vào vị trí điểm (M) ;

+ Phụ thuộc vào môi trờng xung quanh

+ Điểm đặt: Tại điểm đang xét

+ Phương: Trùng với tiếp tuyến

của đường sức tại điểm đó

+ Chiều: cùng chiều với đường sức tại điểm đó

Với I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (A)

r: Khoảng cách từ dòng điện đến điểm ta xét (m)

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

Xỏc định phương và chiều cảm ứng từ tại M và N của dũng điện

trong dõy dẫn PQ nằm trong mặt phẳng hỡnh vẽ?

Phương : Nằm ngang vuông góc với mặt phẳng hình vẽ

Chiều : Từ trong ra ngoài

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

Vậy cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện tròn có:

+ Điểm đặt: Tại tâm O của dòng điện

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện

+ Chiều: Theo quy tắc vào Nam – ra Bắc

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

BO

Mặt bắc

Ví dụ 4:

Hãy xác định phương, chiều của véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện

hình tròn có cường độ I, có chiều như hình vẽ

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

Một dòng điện có cường độ 5A được uốn thành một vòng

tròn Tại tâm O của dòng điện, người ta đo được độ lớn

31, 4.10

  0,1( ) mThay R = 0,1m vào phương trình (*) ta dược đường kính của dòng điện là 0,2m

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

* Nhận xét Từ trường trong lòng ống dây hình trụ là từ trường đều

* Kết luận

* Véc tơ cảm ứng từ trong lòng ống dây hình trụ có đặc tính như nhau tại mọi điểm

* Có phương: trùng với trục của ống dây

* Có chiều: theo quy tắc vào Nam – ra Bắc

N: Tổng số vòng dây trên ống dây

Là chiều dài của ống dây (m)

:

l

n: số vòng dây trên 1 mét chiều dài của ống dây

Hay B  4 10  7n I

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN

III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

Ví dụ 6:

Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ 250.10-5 (T) bên trong lòng của một ống dây hình trụ Dòng điện chạy trong dây dẫn là 2A Chiều dài ống dây là 50cm Hỏi người đó cần phải quấn bao nhiêu vòng dây?

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN

Bài tập ví dụ: Trang 132 sách giáo khoa

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN

Bài tập ví dụ: Trang 132 sách giáo khoa

I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ

IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN

Bài tập ví dụ: Trang 132 sách giáo khoa

ứng từ tại điểm M nằm trong mặt phẳng chứa 2 dây dẫn và cách đều

+ Nếu 2 vec-tơ cùng phương:

* Cùng chiều: BM=B1+B2

* ngược chiều: BM=  B1-B2

B1 B2

B1 = B2 + B2

Từ trường của dòng điện thẳng :

Câu hỏi : Cảm ứng từ B tại một điểm trong từ trường của dòng điện

phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Đáp án :

Bài tập:Cho một dòng điện tròn có cường độ I = 4 A, bán kính dây dẫn tròn R = 4 cm Hãy xác định cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn

B = 2 10

R I

tổng số vòng dây là 2000 vòng, chiều dài ống dây là 20 cm Tính cảm ứng từ trong lòng ống dây