A. Bắt tắt lý thuyết về từ trường

1. Từ trường của dòng điện chạy vào dây dẫn thẳng dài

*

- Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với chiếc điện và tất cả tâm nằm trên dây dẫn.

Bạn đang xem: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 1.

- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M phương pháp dây dẫn một khoảng r:

*

Quy tắc nắm tay phải 1: Tay phải nắm lấy vòng dây sao cho ngón chiếc choãi ra là chiều chiếc điện, lúc đó những ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của đường sức từ.

*

2. Từ trường của dòng điện chạy vào dây dẫn uốn thành vòng tròn

*

- Đường sức từ đi qua trung ương O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu, còn những đường khác là những đường cong bao gồm chiều nhiều năm đi vào mặt Nam cùng đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.

- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2: “Khum bàn tay phải theo vòng day của size dây làm sao cho chiều từ cổ tay đến những ngón tay trùng với chiều của mẫu điện trong form , ngón tay cái choãi ra chỉ chiều đương sức từ chiếu thẳng qua mặt phẳng chiếc điện”

- Độ lớn cảm ứng từ tại vai trung phong O của vòng dây bán kính R:

*

Nếu size dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:

*

3. Từ trường của cái điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ

*

- trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng tuy vậy song cùng chiều và biện pháp đều nhau.Bên không tính ống dây, những đường sức giống như ở một nam châm hút thẳng.

- Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2 :“Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều loại điện trong các vòng dây; ngón dòng choãi ra 900chỉ chiều những đường sức từ trong ống dây".

*

- Độ lớn cảm ứng từ trong tâm địa ống dây:

*

Trong đó:

+ N là tổng số vòng dây.

+ l là độ nhiều năm hình trụ

+ n là số vòng dây quấn bên trên một đơn vị độ dài của lõi

4. Từ trường của nhiều mẫu điện

Nguyên lí chồng chất: Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều mẫu điện tạo ra bằng tổng những vectơ cảm ứng từ do từng cái điện gây ra tại điểm ấy.

*

B.Cách giải bài bác tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn

Giả sử cần xác định từ trườngB→ tại M cách dây dẫn một đoạn r biết dây dẫn có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→ vì dòng điện thẳng gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm M ta xét.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và điểm xét.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm tay phải: “Để bàn tay phải làm sao để cho ngón dòng nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều chiếc điện, khi đó những ngón tay kia khum lại đến ta chiều của những đường sức từ.”

+ Độ lớn:

*

Trong đó: BMlà từ trường tại điểm M

rMlà khoảng cách từ sợi dây đến điểm M

I là cường độ dòng điện chạy qua sợi dây.

Chú ý:Nếu dây dẫn bao gồm chiều dài hữu hạn thì cảm ứng từ vày dây dẫn gây ra tại M được tính theo công thức:

*

Trong đó:

*

Nhận thấy lúc AB = ∞⇒ α1= α2= π/2

*

Từ trường của mẫu điện tròn

Giả sử muốn xác định từ trườngB→ tại chổ chính giữa O của vòng dây dẫn hình tròn bán kính R có dòng điện I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→ bởi vì dòng điện trong tạo ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét O.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải: “Để bàn tay phải làm thế nào để cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, lúc đó các ngón cơ khum lại mang lại ta chiều của cảm ứng từ.”

+ Độ lớn:

*

Từ trường của ống dây

Giả sử muốn xác định từ trườngB→tại những điểm bên phía trong lòng ống dây dẫn điện có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→do chiếc điện của ống dây tạo ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét.

+ Phương: tuy vậy song với trục của ống dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải.

+ Độ lớn:

*

N là số vòng dây, L là chiều dài ống dây, n là mật độ vòng dây.

Ví dụ 1:Một dây dẫn thẳng lâu năm vô hạn, chiếc điện chạy trong dây gồm cường độ I = 10 A.

1. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ bởi vì dòng điện trên tạo ra tại:

a) Điểm M nằm giải pháp dây dẫn 5 cm.

b) Điểm N nằm cách dây dẫn 8 cm.

2. Ở điểm D có cảm ứng từ là 2.10-5T, điểm D nằm cách dây dẫn 1 đoạn bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn:

Độ lớn cảm ứng từ vị dòng điện thẳng tạo ra tại một điểm được xác định theo công thức:

*

Như vậy nếu bao gồm được cường độ chiếc điện cùng khoảng phương pháp từ điểm đang xét tới dây dẫn chứa cái điện là ta sẽ giải quyết được bài xích toán.

1. A) Cảm ứng từ tại M:

*

b) Cảm ứng từ tại N:

*

2) Nếu có cảm ứng từ, yêu thương cầu tra cứu khoảng biện pháp thì từ công thức

*

ta suy ra r là xong.

Ta có:

*

Ví dụ 2:Một khung dây bao gồm N vòng dây như nhau dạng hình tròn có nửa đường kính 5cm. Cho mẫu điện có cường độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác định vecto cảm ứng từ tại trọng tâm của size dây nếu:

a) size dây có một vòng dây (N = 1)

b) size dây tất cả 10 vòng dây (N = 10)

Hướng dẫn:

*

a) form dây có 1 vòng dây (N = 1)

Cảm ứng từ tại chổ chính giữa O có:

+ Điểm đặt tại O.

+ Phương cùng chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. PhươngB→vuông góc với mặt phẳng size dây cùng chiều hướng xuống (nếu loại điện thuộc chiều kim đồng hồ). (như hình vẽ).

+ Độ lớn:

*

b) size dây gồm 10 vòng dây (N = 10)

Cảm ứng từ tạo ta tại trung tâm của khung dây gồm nhiều vòng dây có điểm đặt, phương cùng chiều giống cảm ứng từ của 1 vòng dây, chỉ khác biệt về độ lớn .

Xem thêm: Chọn Câu Đúng Trong Máy Bắn Tốc Độ Xe Cộ Trên Đường Thì:, Chọn Câu Đúng

Độ lớn cảm ứng từ của form dây bao gồm 10 vòng dây:

*

Hay B10= NB1= 10B1= 2π.10-4(T)

Ví dụ 3:Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm gồm một lớp sơn giải pháp điện mỏng, quấn xung quanh một hình trụ có đường kính D = 2 cm, chiều lâu năm 40 centimet để có tác dụng một ống dây, các vòng dây quấn gần cạnh nhau. Muốn từ trường tất cả cảm ứng từ phía bên trong ống dây bằng 2π.10-3T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng 1,76.10-8Ωm.

Hướng dẫn:

+ Gọi N là số vòng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vòng quấn, để quấn hết chiều dài ống dâylthì phải cần N vòng quấn nên:

*

+ Ta có:

*

+ Điện trở của dây quấn:

*

+ Chiều nhiều năm mỗi vòng quấn là chiều lâu năm chu vi vòng tròn: C = 2πr = πD

+ Chiều lâu năm dây quấn: L = N.C = N.πD

Thay vào (*) ta được:

*

+ Hiệu điện thế ở nhì đầu ống dây: U = IR = 4,4 V