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

TRNG THPT KHNH AN T: TON Lí TIN VT Lí 11 BI 21: T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG CC DY DN Cể HèNH DNG C BIT KIM TRA BI C Cõu Hóy cho bit ng sc t ca dũng in thng di? Cõu Hóy cho bit ng sc t lũng ca mt dũng in trũn? Cõu Hóy cho bit hng ca t trng ti mt im vựng khụng gian cú t trng? T ú hóy cho bit mi liờn h v phng v chiu gia vộc t cm ng t v ng sc t ti im ú? KIM TRA BI C ỏp ỏn Cõu ng sc t ca dũng in thng di l nhng ng trũn nm mt phng vuụng gúc vi dũng in, cú tõm nm trờn dũng in, cú chiu c xỏc nh theo quy tc nm bn tay phi Cõu ng sc t lũng ca mt dũng in trũn i vo mt Nam v i mt Bc Cõu Hng ca t trng ti mt im vựng khụng gian cú t trng trựng vi hng Nam Bc ca kim nam chõm nh t ti im ú Mi liờn h v phng v chiu gia vộc t cm ng t v ng sc t ti mt im: => Cm ng t ti mt im cú phng tip tuyn vi ng sc t, v cựng chiu vi ng sc t ti im ú Kt qu thớ nghim t ph ca t trng dũng in chy ng dõy hỡnh tr ng dõy tr trũn cha cú dũng in ng dõy tr trũn cú dũng in ng sc t ngoi ng dõy ging ng sc t ca nam chõm thng S N Nam chõm thng T ph ca t trng dũng in ng dõy dn hỡnh tr ng dõy tr trũn cú dũng in chy qua Dũng in l nguyờn nhõn gõy t trng khụng gian xung quang nú i vi mt dũng in chy mt dõy dn cú hnh dng nht nh vect cm ng ti mt im (M) cho trc ph thuc vo nhng yu t no? Thc nghim v lớ thuyt chng t rng: cm ng t mt dũng in to ti mt im M + Tỉ lệ với cờng độ dòng điện I gây từ trờng; + Phụ thuộc vào dạng hỡnh học dây; + Phụ thuộc vào vị trí điểm (M); + Phụ thuộc vào môi trờng xung quanh Dũng in chy Dũng in chy dõy dn un dõy dn thnh vũng trũn thng di Dũng in chy ng dõy dn hnh tr I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI * Phõn tớch I O r B M I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI * Phõn tớch * Kt lun: Cm ng t dng in thng di to ti mt im cch dng in mt on r : B Cú : + im t: Ti im ang xột + Phng: Trựng vi tip tuyn I O ca ng sc ti im ú + Chiu: cựng chiu vi ng sc ti im ú I + ln: B 2.10 r Vi I: cng dũng in chy dõy dn (A) r: Khong cỏch t dũng in n im ta xột (m) r B M I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN I BO O Mt Nam R I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN Vy cm ng t ti tõm O ca dũng in trũn cú: + im t: Ti tõm O ca dũng in I + Phng: Vuụng gúc vi mt phng cha dũng in + Chiu: Theo quy tc vo Nam Bc + ln: B 107 I R BO O Vi I l cng dũng in chy dõy dn trũn (A) R l bỏn kớnh khung dõy (m) Nu khung dõy gm N vũng dõy sớt thỡ: I B 10 N R Mt Nam R I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN Vớ d 4: Hóy xỏc nh phng, chiu ca vộc t cm ng t ti tõm O ca dũng in hỡnh trũn cú cng I, cú chiu nh hỡnh v I Vộc t cm ng t tai O cú: BO O Mt bc + Phng: Vuụng gúc vi mt phng hỡnh v R + Chiu: T ngoi I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN Vớ d 5: Mt dũng in cú cng 5A c un thnh mt vũng trũn Ti tõm O ca dũng in, ngi ta o c ln ca cm ng t l 31,4.10-6(T) Ly 3.14 Hóy xỏc nh ng kớnh ca dũng in ú Gii I BO R O Ta cú: I = 5A; B = 31,4.10-6(T) ng kớnh dũng in l D = 2R (*) p dng cụng thc: B 107 I R I R 10 2.3,14 B 31, 4.106 0,1(m) Mt Nam Thay R = 0,1m vo phng trỡnh (*) ta dc ng kớnh ca dũng in l 0,2m I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR * Nhn xột * Kt lun T trng lũng ng dõy hỡnh tr l t trng u * Vộc t cm ng t lũng ng dõy hỡnh tr cú c tớnh nh ti mi im * Cú phng: trựng vi trc ca ng dõy * Cú chiu: theo quy tc vo Nam Bc * Cú ln: B 107 N I l Hay B 107 n.I N: Tng s vũng dõy trờn ng dõy l : L chiu di ca ng dõy (m) n: s vũng dõy trờn chiu di ca ng dõy I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR Vớ d 6: Ngi ta mun to t trng cú cm ng t 250.10 -5 (T) bờn lũng ca mt ng dõy hỡnh tr Dũng in chy dõy dn l 2A Chiu di ng dõy l 50cm Hi ngi ú cn phi qun bao nhiờu vũng dõy? Gii: Ta cú: B = 250.10-5(T); I = 2(A); p dng cụng thc B 107 l 50cm 0,5m Bl N I N 107.I l 250.105.0,5 500(vũng) N 10 Vy ngi ú cn phi qun 500 vũng dõy trờn ng dõy ú I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR IV T TRNG CA NHIU DềNG IN Nguyờn lớ chng cht t trng Vộc t cm ng t ti mt im nhiu dũng in gõy bng tng cỏc vộc t cm ng t tng dũng in gõy ti im ú B B1 B2 B3 I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR IV T TRNG CA NHIU DềNG IN Bi vớ d: Trang 132 sỏch giỏo khoa I1 o1 I2 M B2 B B1 o2 I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR IV T TRNG CA NHIU DềNG IN Bi vớ d: Trang 132 sỏch giỏo khoa II11 o1 o1 II22 M B2 BB1M B2 B1 o2 o2 I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR IV T TRNG CA NHIU DềNG IN Bi vớ d: Trang 132 sỏch giỏo khoa B2 M I1 BM I21 B1 Bi vi du: Cho dong in I1 =I2=6A, chy hai dõy dn thng di song song, cach 15cm nh hinh v Xac nh cm ng t ti im M nm mt phng cha dõy dn v cach u dõy B2 M I1 HD: I2 B1 + Tinh B1, B2 + Biu diờn + B1 B2 B1 = B2 + B2 + Nu vec-t cung phng: * Cung chiu: BM=B1+B2 * ngc chiu: BM= B1-B2 CNG C T trng ca dũng in thng : I B = 2.10 r -7 T trng ca dũng in trũn : -7 I B = 10 R T trng ca dũng in ng dõy : -7 N -7 B = 10 I = 10 n.I l Cõu hi : Cm ng t B ti mt im t trng ca dong in phu thuc vo nhng yu t no? Bi tp:Cho mt dũng in trũn cú cng I = A, bỏn kớnh dõy dn trũn R = cm Hóy xỏc nh cm ng t ti tõm ca dũng in trũn ỏp ỏn : I B = 10 R -7 -5 = 10 -2 = 10 (T) 4.10 -7 Bi tp:Cho dũng in cú cng 1A i qua mt ng dõy cú tng s vũng dõy l 2000 vũng, chiu di ng dõy l 20 cm Tớnh cm ng t lũng ng dõy ỏp ỏn : N -7 2000 B = 10 I = 10 -2 l 20.10 -3 = 10 (T) -7 BI HC KT THC [...]... 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 I1 o1 I2 M B2 B B1 o2 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 II11... cảm ứng từ tại một điểm cách dòng điện 10 cm là 2.10-6 (T) 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 BO O Mặt Nam R 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 I... vòng dây trên ống dây l : Là chiều dài của ống dây (m) n: số vòng dây trên 1 mét chiều dài của ống 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 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. .. III TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ IV TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN Nguyên lí chồng chất từ trường Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm đó B  B1  B2  B3  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... o1 o1 II22 M B2 BB1M B2 B1 o2 o2 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 B2 M I1 BM I21 B1 Bài tập ví dụ: Cho dòng điện I1 =I2=6A, chạy trong hai dây dẫn thẳng dài song song, cách nhau... ứng từ tại tâm O của dòng điện hình tròn có cường độ I, có chiều như hình vẽ I Véc tơ cảm ứng từ tai O có: BO O Mặt bắc + Phương: Vuông góc với mặt phẳng hình vẽ R + Chiều: Từ trong ra ngoài 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 Ví dụ 5: Một dòng điện có cường độ 5A được uốn thành một vòng tròn Tại tâm O của dòng điện, ... 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 * Kết luận Từ trường trong lòng ống dây hình trụ là từ trường đều * 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 * Có độ lớn: B  4 107... vào trong góc I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI Ví dụ 1: Ví dụ 2: Hình 21.2 b sách giáo khoa Xỏc định chiều của dũng điện trong dõy dẫn P Q? BN  N I P Q BM M I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI Ví dụ 1: Ví dụ 2: Ví dụ 3: Trong không khí có một dòng điện thẳng dài có cường độ là 1A Hãy tính cảm ứng từ tại một điểm cách dòng điện 10 cm Giải: Ta có: I = 1A; r = 10cm... chứa dòng điện + Chiều: Theo quy tắc vào Nam – ra Bắc + Độ lớn: B  2 107 I R BO O Với I là cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tròn (A) R là bán kính khung dây (m) Nếu khung dây gồm N vòng dây sít nhau thì: I B  2 10 N R 7 Mặt Nam R 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 Ví dụ 4: Hãy xác định phương, chiều của. .. chạy trong dây dẫn là 2A Chiều dài ống dây là 50cm Hỏi người đó cần phải quấn bao nhiêu vòng dây? Giải: Ta có: B = 250.10-5(T); I = 2(A); Áp dụng công thức B  4 107 l  50cm  0,5m Bl N I N 4 107.I l 250.105.0,5  500(vòng) N  7 4 10 2 Vậy người đó cần phải quấn 500 vòng dây trên ống dây đó I TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI II TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN ... thuyt chng t rng: cm ng t mt dũng in to ti mt im M + Tỉ lệ với cờng độ dòng điện I gây từ trờng; + Phụ thuộc vào dạng hỡnh học dây; + Phụ thuộc vào vị trí điểm (M); + Phụ thuộc vào môi trờng xung... CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN I BO O Mt Nam R I T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH... CHY TRONG DY DN THNG DI II T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG DY DN UN THNH VềNG TRềN III T TRNG CA DềNG IN CHY TRONG NG DY DN HèNH TR IV T TRNG CA NHIU DềNG IN Bi vớ d: Trang 132 sỏch giỏo khoa II11