11 từ trường dòng điện trong dây dẫn

CHƯƠNG 4: TỪ TRƯỜNG DẠNG : TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài - Điểm đặt: điểm xét - Phương : tiếp tuyến với đường sức từ điểm xét  - Chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải : Giơ ngón tay B bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện,khum bốn ngón xung quanh dây dẫn chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều đường sức từ - Độ lớn B = 2.10-7 I với r(m): khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn r Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Vectơ cảm ứng từ tâm vòng dây xác định: - Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây - Chiều chiều đường sức từ theo quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải theo vòng dây khung dây cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện khung , ngón tay choải chiều đương sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện - Độ lớn B = 2π10 −7 NI R Với R(m): Bán kính khung dây dẫn I(A): Cường độ dòng điện ; N: Số vòng dây Từ trường dòng điện chạy ống dây dẫn Từ trường ống dây từ trường đều.Vectơ cảm ứng từ - Phương song song với trục ống dây - Chiều chiều đường sức từ - Độ lớn Với n = B = 4π.10 −7 nI = 4π.10 −7  B xác định: N I l N : Số vòng dây 1m chiều dài (N: số vòng dây ống, l(m): chiều dài ống dây ) l * Phương pháp làm : -Giả sử toán yêu cầu xác định từ trường tổng hợp điểm M nhiều cảm ứng từ ta làm sau : B1 : xác định từ M cảm ứng từ gây : B2 : Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường ta có : , , ……… = Bài 1: Tại tâm dòng điện tròn cường độ (A) cảm ứng từ đo 31,4.10-6(T) Tính đường kính dòng điện ĐS: 20 (cm) Bài 2: Dòng điện thẳng cường độ I = 0,5A đặt không khí a.Tính cảm ứng từ M cách dòng điện 4cm b.Cảm ứng từ N 10 -6 T Tính khoảng cách từ N đến dòng điện Đ/s: a) BM = 0,25 10 – T b) rN = 10cm Bài 3: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua vòng dây (A) cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Tính số vòng dây ống dây ĐS: 497 vòng Bài 4: Cuộn dây tròn bán kính R = 5cm gồm n = 100 vòng quấn nối tiếp cách điện với đặt không khí có dòng điện I vòng dây, gây nên từ trường tâm vòng dây có cảm ứng từ B = 5.10-4T Tìm cường độ dòng điện I ĐS: 0,4A Bài 5: Người ta muốn tạo từ trường có cảm ứng từ 250.10 -5 T bên ống dây Cường độ dòng điện vòng dây 2A.Ống dây dài 100cm.Hỏi phải quấn vòng dây ? ĐS: 995 vòng Bài 6: Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn d ; d2 đặt song song không khí cách khoảng 10 cm, có dòng điện chiều I1 = I2 = I = 2,4A qua Tính cảm ứng từ tại: a M cách d1 d2 khoảng r = 5cm b N cách d1 20cm cách d2 10cm c P cách d1 8cm cách d2 6cm ĐS : a BM = ; b BN = 0,72.10 – T ; c BP = 10 – T ; Bài 7: Một vòng dây tròn đặt chân bán kính R = 10cm mang dòng điện I = 50A a Độ lớn vectơ cảm ứng từ tâm vòng dây bao nhiêu? b Nếu cho dòng điện nói qua vòng dây có bán kính R’ = R/4 tâm vòng dây , độ lớn cảm ứng từ B ? ĐS : a B = 3,14 10 - T b B = 1,256 10 -3 T Bài : Cho dòng điện thẳng dài I1 dòng điện tròn I2 nằm mặt phẳng hình vẽ I1 Biết I1 = 40 A ,I2 = 20A , ,r = 10 cm ,R = cm a.Xác định cảm ứng từ dòng điện I1 , I2 r gây tâm O ? I2 b.Xác định cảm ứng từ tổng hợp dòng điện I1 , I2 R O gây tâm O ? ĐS: a/B1 = 8.10-5T,B2 = 2,5.10-4Tb/Bo = 1,7.10-4T Bài 9: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32cm không khí, cường độ dòng điện chạy dây I1 = 5A, cường độ dòng điện chạy dây I Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện, khoảng dòng điện cách dòng I 8cm Để cảm ứng từ M không dòng điện I2 có chiều độ lớn nào? Bài 10: Tính cảm ứng từ tâm vòng dây dẫn đồng tâm, có bán kính R 2R Trong vòng tròn có dòng điện I = 10A chạy qua Biết R = 8cm Xét trường hợp sau : a Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy chiều b Hai vòng tròn nằm mặt phẳng, hai dòng điện chạy ngược chiều c Hai vòng tròn nằm hai mặt phẳng vuông góc ĐS: a 1,18.10-4T b 3,92.10-5T c 8,77.10-4T Bài 11: Dây dẫn mảnh, thẳng dài vô hạn có dòng điện I = 10A qua đặt vuông góc với đường cảm ứng từ từ trường có B0 = 5.10-5 T Tìm điểm có cảm ứng từ tổng hợp không Bài 12*: Hai dây dẫn thẳng dài song song mang dòng điện chiều cách 5cm chân không, I1 = 3A, I2 = 4A a/Xác định cảm ứng từ điểm: -M thuộc mặt phẳng hai dây dẫn cách hai dây dẫn -N cách I1 3cm cách I2 4cm b*/Tìm quĩ tích điểm cảm ứng từ tổng hợp không Bài 13* : Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt không khí cách 12 cm Có Xác định vị trí có từ trường tổng hợp không a/Hai dòng điện chiều b/Hai dòng điện ngược chiều ĐS: a/ r1 = 4cm b/r1 = 12 cm Bài 14*: Một ống dây tạo dây dẫn đường kính d = 0,5mm (bọc cách điện mỏng) quấn sát thành lớp vòng dây Dòng điện có cường độ 0,4A Tính cảm ứng từ lòng ống dây ? ĐS: 10-3T *TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Nhận định sau không cảm ứng từ sinh dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài? A phụ thuộc chất dây dẫn; B phụ thuộc môi trường xung quanh; C phụ thuộc hình dạng dây dẫn; D phụ thuộc độ lớn dòng điện Câu 2: Cảm ứng từ sinh dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài đặc điểm sau đây? A vuông góc với dây dẫn; B tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện; C tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm xét đến dây dẫn; D tỉ lệ thuận với chiều dài dây dẫn Câu 3:Cho dây dẫn thẳng dài mang dòng điện Khi điểm ta xét gần dây lần cường độ dòng điện tăng lần độ lớn cảm ứng từ A tăng lần B không đổi C tăng lần D giảm lần Câu 4: Độ lớn cảm ứng từ tâm vòng dây dẫn tròn mang dòng điện không phụ thuộc A bán kính dây B bán kính vòng dây C cường độ dòng điện chạy dây C môi trường xung quanh Câu 5: Nếu cường độ dòng điện dây tròn tăng lần đường kính dây tăng lần cảm ứng từ tâm vòng dây A không đổi B tăng lần C tăng lần D giảm lần Câu 6: Độ lớn cảm ứng từ sinh dòng điện chạy ống dây tròn phụ thuộc A chiều dài ống dây B số vòng dây ống C đường kính ống D số vòng dây mét chiều dài ống Câu 7: Khi cường độ dòng điện giảm lần đường kính ống dây tăng lần số vòng dây chiều dài ống không đổi cảm ứng từ sinh dòng điện ống dây A giảm lần B tăng lần C không đổi D tăng lần Câu 8: Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài vô hạn có độ lớn 10 A đặt chân không sinh từ trường có độ lớn cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 50 cm A 4.10-6 T B 2.10-7/5 T C 5.10-7 T D 3.10-7 T Câu 9: Một điểm cách dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện 20 cm có độ lớn cảm ứng từ 1,2 μT Một điểm cách dây dẫn 60 cm có độ lớn cảm ứng từ A 0,4 μT B 0,2 μT C 3,6 μT D 4,8 μT Câu 10: Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài Tại điểm A cách dây 10 (cm) cảm ứng từ dòng điện gây có độ lớn 2.10-5 (T) Cường độ dòng điện chạy dây là: A 10 (A) B 20 (A) C 30 (A) D 50 (A) Câu 11: Một dòng điện chạy dây tròn 20 vòng đường kính 20 cm với cường độ 10 A cảm ứng từ tâm vòng dây A 0,2π mT B 0,02π mT C 20π μT D 0,2 mT Câu 12: Một ống dây dài 50 cm có 1000 vòng dây mang dòng điện A Độ lớn cảm ứng từ lòng ống : A π mT B π mT C mT D mT Câu 13: Một ống dây có dòng điện 10 A chạy qua cảm ứng từ lòng ống 0,2 T Nếu dòng điện ống 20 A độ lớn cảm ứng từ lòng ống A 0,4 T B 0,8 T C 1,2 T D 0,1 T Câu 14: Một dòng điện thẳng, dài có cường độ 20 (A), cảm ứng từ điểm M cách dòng điện (cm) có độ lớn là: A 8.10-5 (T) B 8π.10-5 (T) C 4.10-6 (T) D 4π.10-6 (T) Câu 15: Hai điểm M N gần dòng điện thẳng dài Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện Độ lớn cảm ứng từ M N BM BN A BM = 2BN B BM = 4BN C BM = BN D BM = BN Câu 16: Một sợi dây đồng có đường kính 0,8 (mm), lớp sơn cách điện bên mỏng Dùng sợi dây để quấn ống dây có dài l = 40 (cm) Số vòng dây mét chiều dài ống dây là: A 936 B 1125 C 1250 D 1379 Câu 17: Tại tâm dòng điện tròn cường độ A cảm ứng từ đo 31,4.10 -6 T Đường kính dòng điện A 10 cm B 20 cm C 22 cm D 26 cm Câu 18: Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện I chạy qua Hai điểm M N nằm mặt phẳng chứa dây dẫn, đối xứng với qua dây Kết luận sau không đúng? A Vectơ cảm ứng từ M N B M N nằm đường sức từ C Cảm ứng từ M N có chiều ngược D Cảm ứng từ M N có độ lớn Câu 19: Một đoạn dây dẫn dài (cm) đặt từ trường vuông góc với vectơ cảm ứng từ Dòng điện chạy qua dây có cường độ 0,75 (A) Lực từ tác dụng lên đoạn dây 3.10-2 (N) Cảm ứng từ từ trường có độ lớn là: A 0,4 (T) B 0,8 (T) C 1,0 (T) D 1,2 (T) Câu 20: Một dòng điện có cường độ I = (A) chạy dây dẫn thẳng, dài Cảm ứng từ dòng điện gây điểm M có độ lớn B = 4.10-5 (T) Điểm M cách dây khoảng A 25 (cm) B 10 (cm) C (cm) D 2,5 (cm) Câu 21: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua vòng dây (A) cảm ứng từ bên ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T) Số vòng dây ống dây là: A 250 B 320 C 418 D 497 Câu 22: Một ống dây có dòng điện A chạy qua độ lớn cảm ứng từ lòng ống 0,04 T Để độ lớn cảm ứng từ lòng ống tăng thêm 0,06 T dòng điện ống phải A 10 A B A C A D 0,06 A Câu 23: Tại điểm cách dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện A có cảm ứng từ 0,4 μT Nếu cường độ dòng điện dây dẫn tăng thêm 10 A cảm ứng từ điểm có giá trị là: A 0,8 μT B 1,2 μT D 0,2 μT D 1,6 μT Câu 24: Hai dòng điện có cường độ I = (A) I2 = (A) chạy hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 10 (cm) chân không I ngược chiều I2 Cảm ứng từ hệ hai dòng điện gây điểm M cách I1 (cm) cách I2 (cm) có độ lớn là: A 2,0.10-5 (T) B 2,2.10-5 (T) C 3,0.10-5 (T) D 3,6.10-5 (T) Câu 25: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách 10 (cm) không khí, dòng điện chạy hai dây có cường độ (A) ngược chiều Cảm ứng từ điểm M cách hai dòng điện khoảng 10 (cm) có độ lớn là: A 1.10-5 (T) B 2.10-5 (T) C 10-5 (T) D 10-5 (T) Câu 26: Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách 32 (cm) không khí, cường độ dòng điện chạy dây I = (A), cường độ dòng điện chạy dây I Điểm M nằm mặt phẳng dòng điện, khoảng dòng điện cách dòng I (cm) Để cảm ứng từ M không dòng điện I2 có A I2 = (A) chiều với I1 B I2 = (A) ngược chiều với I1 C I2 = (A) chiều với I1 D I2 = (A) ngược chiều với I1