PHÂN LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG PHÂN LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG Sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Ánh Lớp NO3 NỘI DUNG A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ B LỰC TỪ A TỪ TRƯỜ[.]
PHÂN LOẠI BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Ánh Lớp: NO3 NỘI DUNG A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ B LỰC TỪ A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ Dạng 1: Bài tập cảm ứng từ Dạng 2: Bài tập từ trường dòng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt 2.1 Từ trường dòng điện dây dẫn thẳng dài 2.2 Từ trường dòng điện tròn 2.3 Từ trường dòng điện ống dây Dạng 3: Nguyên lý chồng chất từ trường A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ Dạng 1: Bài tập cảm ứng từ Phương pháp giải: Vận dụng quy tắc nắm tay phải quy tắc đinh ốc để xác định chiều đường sức từ chiều cảm ứng từ B Bài tập minh họa: Xác định chiều véc tơ cảm ứng từ B hai điểm M N Dạng 2: Bài tập từ trường dịng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt 2.1 Từ trường dòng điện dây dẫn thẳng dài vơ hạn Phương pháp giải: • Giả sử cần xác định từ trường M cách dây dẫn đoạn r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau: - Điểm đặt: Tại M - Phương: Cùng với phương tiếp tuyến đường tròn (O,r) M - Chiều: Được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải họăc quy tắc đinh ốc - Độ lớn: B = 2.10-7 Bài tập minh họa: Dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt không khí, có dòng điện I = 0,5 A Tính cảm ứng từ M, cách dây dẫn cm Dạng 2: Bài tập từ trường dòng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt 2.2 Từ trường dòng điện tròn Phương pháp giải: Giả sử cần xác định từ trường tâm O cách dây dẫn hình trịn bán kính r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt: Tại O - Phương: Vng góc với mặt phẳg vòng dây - Chiều: Được xác định theo quy tắc đinh ốc quy tắc nắm bàn B tay phải - Độ lớn: B = 2.10-7 Trong đó: B (T) - I (A) - r (m) r O I Chú ý: Nếu khung dây tròn tạo N vịng dây khít thì: B = 2.10-7.N M Bài tập minh họa: Cuộn dây trịn bán kính R = 5cm (gồm N = 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện với nhau) đặt khơng khí có dòng điện I qua vòng dây, từ trường tâm vịng dây B = 5.10-4T Tìm I? Dạng 2: Bài tập từ trường dòng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt 2.3 Từ trường dòng điện ống dây l - N vòng Phương pháp giải: Giả sử cần xác định từ trường tâm O ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Phương: Song song với trục ống dây - Chiều: Được xác định theo quy tắc I I đinh ốc Hoặc: Đường sức từ vào mặt Nam mặt Bắc - Độ lớn: B = 4.10-7 Bài tập minh họa: Một ống dây thẳng chiều dài 20cm, đường kính 2cm Một dây dẫn có vỏ bọc cách điện dài 300cm quấn theo chiều dài ống Ống dây khơng có lõi đặt khơng khí Cường độ dịng điện qua dây dẫn 0,5A Tìm cảm ứng từ ống dây CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT KHI TÍNH TỪ TRƯỜNG: B12 =B1 +B2 a) B1 B2 B12 B1 B2 c) B1 B2 B12 B12 B22 b) B1 B2 B12 B1 B2 d) B1.B2 = B12 B12 B22 2.B1.B2 cos Bài tập minh họa: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, dịng điện chạy dây I1 = (A), dòng điện chạy dây I2 = (A) ngược chiều với I1 Điểm M nằm mặt phẳng hai dây cách hai dây Tính cảm ứng từ M B LỰC TỪ Dạng 1: Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng Dạng 2: Bài tập tương tác dây dẫn dài đặt song song có dịng điện chạy qua Dạng 3: Bài tập khung dây có dịng điện đặt từ trường Dạng 4: Bài tập Lực Lorenxo 4.1: Bài tập xác định phương chiều lực Lorenxo 4.2: Bài tập chuyển động điện tích từ trường LỰC TỪ Dạng 1: Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt từ tường Lực từ từ trường tác dụng lên đoạn dây thẳng l có dịng điện I có: - Điểm đặt: Trung điểm đoạn dây - Phương: Vng góc với mặt phẳng B; l - Chiều: Xác định quy tắc bàn tay trái - Độ lớn: Xác định theo công thức: Nhận xét: - Trường hợp sức từ dịng điện phương (tức F= - Trường hợp đường sức dịng điện vng góc (tức Phương pháp giải: + Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây + Xác định lực khác tác dụng lên đoạn dây + Áp dụng định luật II Newton: F=m.a từ suy kết cần tìm Bài tập minh họa: Treo đồng có chiều dài l = 5cm có khối lượng 5g vào hai sợi dây thẳng đứng chiều dài từ trượng có B = 0,5T có chiều thẳng đứng từ lên Cho dòng điện chiều có cường độ dòng điện I = 2A chạy qua đồng thấy dây treo bị lệch so với phương thẳng đứng góc Xác định góc lệch đồng so với phương thẳng đứng? Dạng 2: Bài tập tương tác dây dẫn dài đặt song song có dòng điện chạy qua - Độ lớn lực tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l là:F 2.10 I1.I l r Trong đó: + r: Khoảng cách hai dòng điện + I1, I2: Cường độ dòng điện chạy dây dẫn Lực tương tác là: + Lực hút I1 I2 + Lực đẩy I1 I2 Phương pháp giải: - Xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây - Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường: Bài tập minh họa: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10 (cm) chân khơng, dịng điện hai dây chiều có cường độ I1 = (A) I2 = (A) Tính lực từ tác dụng lên 20 (cm) chiều dài dây Dạng 3: Bài tập khung dây có dịng điện đặt từ trường • Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện: M BISsin với B, n M: momen ngẫu lực từ (N.m) B: cảm ứng từ (T) I: cường độ dòng điện qua khung (A) S: diện tích qua khung dây (m ) n: véc tơ pháp tuyến khung dây - Trường hợp đường sức vng góc với mặt phẳng khung lực từ khơng làm cho khung quay mà có tác dụng làm biến dạng khung - Trường hợp đường sức nằm mặt phẳng khung M = Mmax= I.B.S Phương pháp giải: - Phân tích lực từ tác dụng lên đoạn dây khung dây Từ tính lực tổng hợp tác dụng lên khung momen lực tác dụng lên khung + Nếu dây gồm N vịng độ lớn lực từ tăng lên N lần + Momen lực xác định bởi:M BISsin ...NỘI DUNG A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ B LỰC TỪ A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ Dạng 1: Bài tập cảm ứng từ Dạng 2: Bài tập từ trường dòng điện chạy dây dẫn có dạng đặc biệt 2.1 Từ trường dòng điện... dịng điện đặt từ trường Dạng 4: Bài tập Lực Lorenxo 4.1: Bài tập xác định phương chiều lực Lorenxo 4.2: Bài tập chuyển động điện tích từ trường LỰC TỪ Dạng 1: Bài tập lực từ tác dụng lên... thẳng dài 2.2 Từ trường dòng điện tròn 2.3 Từ trường dòng điện ống dây Dạng 3: Nguyên lý chồng chất từ trường A TỪ TRƯỜNG – CẢM ỨNG TỪ Dạng 1: Bài tập cảm ứng từ Phương pháp giải: Vận dụng