Chuyên đề Lý 11 Từ trường các loại dòng điện

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD1 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12 A; I2 = 15 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 15 cm cách dây dẫn mang dòng I2 cm HD Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B → → dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.10-7 phương chiều I1 I = 1,6.10-5 T; B2 = 2.10-7 = 6.10-5 T AM BM → → → Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 → → → → → Vì B1 B2 phương, chiều nên B phương, chiều với B1 B2 có độ lớn B = B1 + B2 = 7,6.10-5 T Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = A; I2 = 12 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 cm cách dây dẫn mang dòng I2 15 cm Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B → → dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.10-7 phương I1 I = 2,4.10-5 T; B2 = 2.10-7 = 1,6.10-5 T AM BM → → → → → Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược → → chiều B1 > B2 nên B phương, chiều với B1 có độ lớn: B = B1 - B2 = 0,8.10-5 T Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm không khí, có hai dòng điện chiều, có cường độ I1 = A; I2 = 16 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 cm cách dây dẫn mang dòng I2 cm Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 vào B Tam giác AMB vuông M Các dòng điện → → I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 I = 3.10-5 T; B2 = 2.10-7 = 4.10-5 T AM BM http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 → → vuhoangbg@gmail.com → Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = 5.10-5 T B12 + B22 = Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm không khí, hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = I2 = 12 A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách dây dẫn mang dòng 16 cm cách dây dẫn mang dòng I2 12 cm có Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B Tam giác AMB vuông M Các dòng điện I1 I2 gây tại → I1 → M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 = 1,5.10-5 T; AM B2 = 2.10-7 I2 = 2.10-5 T BM → → → Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = 2,5.10-5 T B12 + B22 = Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 20 cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, cường độ I1 = I2 = A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 30 cm Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào → dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = B2 = 2.10-7 A, → B2 I1 = 6.10-6 T AM → → → Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B1cosα + B2cosα = 2B1cosα = 2B1 AH = 4.10-6 T AM Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm không khí, có hai dòng điện chiều, cường độ I1 = I2 = A chạy qua Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn khoảng 20 cm Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 vào B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm http://lophocthem.com → Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com → ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: B1 = B2 = 2.10-7 I1 = 6.10-6 T AM Cảm ứng từ tổng hợp M là: → → → B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = 2B1cosα = 2B1 AM − AH = 11,6.10-6 T AM Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song 12 cm có dòng điện chiều I1 = I2 dây dẫn đoạn x song không khí cách đoạn d = = I = 10 A chạy qua Một điểm M cách hai a) Khi x = 10 cm Tính độ lớn cảm ứng dây dẫn gây điểm M từ tổng hợp hai dòng điện chạy hai b) Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ đại Tính giá trị cực đại tổng hợp hai dòng điện gây đạt giá trị cực a) Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 vào → → B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 B2 có phương chiều hình vẽ, có độ I x lớn: B1 = B2 = 2.10-7 = 2.10-5 T Cảm ứng từ tổng hợp M là: → → → B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = B1cosα + B2cosα = 2B1cosα d  x −  2 x 2 = 2B1 = 3,2.10-5 T I x b) Theo câu a) ta có: B1 = B2 = 2.10-7 ; d  x −  2 x 2 I B = 2B1cosα = 2.2.10 x -7 B đạt cực đại cực đại x= d2 = 10 I − ; x 4x -7 d2 d2  d2  d2  d2      đạt − − − = đạt cực đại; theo bất đẵng thức Côsi d x  x  d x  x  x2 4x4 d2 d2 = 4x 4x d = 8,5 cm Khi Bmax = 3,32.10-5 T http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Hai dây đẫn thẳng dài vô hạn, đặt song song không khí cách đoạn d = 2a có dòng điện ngược chiều cường độ I1 = I2 = I chạy qua a) Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M cách hai dây dẫn đoạn x b) Hãy xác định x để độ lớn cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại a) Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 vào A, dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm ứng từ B1 → → B2 có phương chiều hình vẽ, có độ lớn: I x B1 = B2 = 2.10-7 → → → Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có lớn: độ a I a = 4.10-7 I x x x B = B1cosα + B2cosα = 2B1cosα = 2.10-7 b) Đặt MH = y; ta có x2 = a2 + y2 B = 4.10-7 I a ; B đạt cực đại y = a + y2 x = a; Bmax = I a 4.10-7 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 15 cm không khí, có hai dòng điện chiều, có cường độ I1 = 10 A, I2 = A chạy qua Xác định điểm M mà cảm ừng từ tổng hợp hai dòng điện gây Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 A, dòng I2 vào B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm → → → → B1 = - B2 tức B1 B2 phải phương, ngược chiều độ lớn Để mãn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm thẳng AB thỏa đoạn → → → vào ứng → từ B1 B2 Để cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 = → → Với B1 = B2 2.10-7 AM = I1 I2 = 2.10-7 AM AB − AM AB.I1 = 10 cm; I1 + I MB = cm http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Vậy điểm M phải nằm đường thẳng cách dây dẫn mang dòng I1 10 cm cách dây dẫn mang dòng I2 cm; có điểm xa hai dây dẫn có cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây cảm ứng từ dòng điện gây điểm cách xa 10 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song, cách 10 cm không khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 20A, I2 = 10A chạy qua Xác định điểm N mà cảm ừng từ tổng hợp hai dòng điện gây 10 Giả sử hai dây dẫn đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 A, dòng I2 B Các dòng điện I1 I2 gây M véc tơ cảm → → → → → vào ứng → → từ B1 B2 Để cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 = → → B1 = - → Để thỏa mn điều kiện M phải nằm đường thẳng nối A, B; nằm đoạn thẳng AB, gần dây dẫn mang dòng I2 (vì I1 > I2) B2 tức B1 B2 phải phương, ngược chiều độ lớn Với B1 = B2 2.10-7 AM = I1 I2 = 2.10-7 AM AM − AB AB.I1 = 20 cm; I1 − I BM = 10 cm Vậy điểm M phải nằm đường thẳng cách dây dẫn mang dòng I1 20 cm cách dây dẫn mang dòng I2 10 cm; có điểm xa hai dây dẫn có cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây cảm ứng từ dòng điện gây điểm cách xa 11 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt không khí, trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy Dòng điện qua dây Ox chạy chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I1 = A, dòng điện qua dây Oy chạy ngược chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I2 = A Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm A có tọa độ x = cm y = -2 cm → cảm ứng từ B1 vuông góc với mặt phẵng xOy, 11 Dòng I1 gây A véc tơ hướng từ vào, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 = 2.10-5 T | y| → Dòng I2 gây A véc tơ cảm ứng từ B2 vuông góc với mặt phẵng xOy, hướng từ ra, có độ lớn: B2 = 2.10-7 → → → → I2 = 1,5.10-5 T | x| → → Cảm ứng từ tổng hợp A B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược chiều B1 > B2 nên B → phương, chiều với B1 có độ lớn B = B1 – B2 = 0,5.10-5 T http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 12 Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt không khí, trùng với hai trục tọa độ vuông góc xOy Dòng điện qua dây Ox chạy ngược chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I1 = A, dòng điện qua dây Oy chạy chiều với chiều dương trục tọa độ có cường độ I2 = A Xác định cảm ứng từ tổng hợp hai dòng điện gây điểm M có tọa độ x = cm y = cm → cảm ứng từ B1 vuông góc với mặt phẵng xOy, 12 Dòng I1 gây M véc tơ hướng từ vào, có độ lớn: B1 = 2.10-7 I1 = 2.10-5 T | y| → ứng từ B2 vuông góc với mặt phẵng xOy, Dòng I2 gây M véc tơ cảm hướng từ vào, có độ lớn: B2 = 2.10-7 I2 = 4,5.10-5 T | x| → → → → → → Cảm ứng từ tổng hợp M B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, chiều nên B phương, → → chiều với B1 B2 có độ lớn B = B1 + B2 = 6,5.10-5 T 13 Một vòng dây tròn đặt chân bán kín R = 10 cm mang dòng điện I = 50 A a) Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây b) Nếu cho dòng điện qua vòng dây có bán kín R’ = 4R cảm ứng từ tâm vòng dây có độ lớn bao nhiêu? HD a) Độ lớn cảm ứng từ tâm vòng dây: B = 2π.10-7 I = 31,4.10-5 T R b) Với vòng dây có bán kính R’ = 4R thì: B’ = 2π.10-7 B I = = 7,85.10-5 T 4R 14 Một khung dây tròn đặt chân bán kín R = 12 cm mang dòng điện I = 48 A Biết khung dây có 15 vòng Tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ tâm vòng dây HD B = 2π.10-7N I = 367,8.10-5 T R 15 Một dây dẫn thẳng, dài có vỏ bọc khoảng uốn thành vòng tròn, cách điện, bán kính R = 20 cm http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com hình vẽ Dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ A Xác định cảm ứng từ tâm O vòng tròn → HD Dòng điện chạy vòng tròn gây tâm O cảm ứng từ B1 vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ vào có độ lớn: B1 = 2π.10-7 I = 15,7.10-6T R → Dòng điện chạy dây dẫn thẳng gây tâm O cảm ứng từ B2 vuông góc với mặt phẳng hình vẽ, hướng từ có độ lớn: B2 = 2.10-7 → → I = 5.10-6T R → → → → Cảm ứng từ tổng hợp O B = B1 + B2 Vì B1 B2 phương, ngược chiều B1 > B2 nên B → phương, chiều với B1 có độ lớn B = B1 – B2 = 10,7.10-6 T 16 Một dây dẫn đường kính tiết diện d = 0,5 mm phủ lớp sơn cách điện mỏng quấn thành ống dây, vòng dây quấn sát Cho dòng điện có cường độ I = A chạy qua ống dây Xác định cảm ứng từ điểm trục ống dây HD Số vòng dây quấn sát ống dây: N = l d Cảm ứng từ điểm bên ống dây: B = 4π.10-7 N I = 5.10-4 T l 17 Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua vòng dây ống dây, cảm ứng từ bên ống dây B = 35.10-5 T Ống dây dài 50 cm Tính số vòng dây ống dây HD Ta có: B = 4π.10-7 N I l N= lB = 929 vòng 4π 10 −7 I 18 Dùng dây đồng có phủ lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh hình trụ dài L = 50 cm, có đường kính d = cm để làm ống dây Sợi dây quấn ống dây có chiều dài l = 314 cm vòng dây quấn sát Hỏi cho dòng điện cường độ I = 0,4 A chạy qua ống dây, cảm ứng từ bên ống dây bao nhiêu? HD Chu vi vòng dây: πd, số vòng dây: N = l πd Cảm ứng từ bên ống dây: N l B = 4π.10-7 L I = 4π.10-7 I = 2,5.10-5 T πdL ... hình vẽ, có độ lớn: B1 = 2.1 0-7 I1 = 1,5.1 0-5 T; AM B2 = 2.1 0-7 I2 = 2.1 0-5 T BM → → → Cảm ứng từ tổng hợp M là: B = B1 + B2 có phương chiều hình vẽ có độ lớn: B = 2,5.1 0-5 T B12 + B22 = Hai dây... 4π.1 0-7 N I = 5.1 0-4 T l 17 Cho dòng điện cường độ I = 0,15 A chạy qua vòng dây ống dây, cảm ứng từ bên ống dây B = 35.1 0-5 T Ống dây dài 50 cm Tính số vòng dây ống dây HD Ta có: B = 4π.1 0-7 N... từ vào, có độ lớn: B1 = 2.1 0-7 I1 = 2.1 0-5 T | y| → ứng từ B2 vuông góc với mặt phẵng xOy, Dòng I2 gây M véc tơ cảm hướng từ vào, có độ lớn: B2 = 2.1 0-7 I2 = 4,5.1 0-5 T | x| → → → → → → Cảm ứng