Khum bàn tay phải theo các vòng của ống dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện chạy trong ống dây, ngón cái choãi ra 90 0 chỉ chiều các đường sức từ tr[r]
(1)1 TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM
TỔ VẬT LÝ-CN
NỘI DUNG ÔN TẬP TẠI NHÀ THÁNG - 2020 Bài 21:
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CĨ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Quy ước chung:
PHẦN 1: LÝ THUYẾT ghi vào tập học PHẦN 2: BÀI TẬP làm trực tiếp vào tập tập
PHẦN 1: LÝ THUYẾT
I/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI 1/ Hình dạng
Đường sức từ đường tròn đồng tâm nằm mặt phẳng vng góc với dịng điện, tâm đường sức từ giao điểm mặt phẳng dây dẫn
2/ Chiều: Được xác định theo quy tắc “nắm tay phải (1)”
“Giơ ngón bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón xung quanh dây dẫn chiều từ cổ tay đến ngón chiều đường sức từ.”
3/ Độ lớn B2.107.rI
I cường độ dòng điện qua dây dẫn (A)
r khoảng cách từ dây dẫn đến điểm xét (m) B cảm ứng từ điểm (T)
II/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VỊNG TRỊN
1/ Hình dạng
(2)2
2/ Chiều: Được xác định theo quy tắc “nắm tay phải (2)”
“Khum bàn tay phải theo vòng dây khung cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện khung, ngón choãi chiều đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện.”
3/ Độ lớn cảm ứng từ tâm vòng dây
R I B2107
I cường độ dòng điện qua khung dây dẫn (A) R bán kính khung dây tròn (m)
B cảm ứng từ tâm khung dây (T)
Chú ý: Nếu khung dây trịn tạo N vịng dây sít thì:
R I N
B
10 2
III/ TỪ TRƯỜNG CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ
1/ Hình dạng
Đường sức từ đường cong xuyên qua lòng ống dây Bên ống dây đường sức từ song song với trục ống dây cách Bên ống, dạng phân bố đường sức từ giống nam châm thẳng
(3)3
Khum bàn tay phải theo vòng ống dây cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện chạy ống dây, ngón chỗi 900 chiều
các đường sức từ lòng ống 3/ Độ lớn cảm ứng từ ống dây
I N nI B
7
10 10
4
I cường độ dòng điện qua vòng dây dẫn (A) n số vòng dây mét chiều dài ống
N số vòng dây mét chiều dài ống B cảm ứng từ lòng ống dây (T)
IV/ NGUYÊN LÝ CHỒNG CHẤT CỦA TỪ TRƯỜNG
Vectơ cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện gây tổng vectơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm
n B B B
B
PHẦN 2: BÀI TẬP
DẠNG 1: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG
Cách xác định vectơ cảm ứng từ B:
Điểm đặt: điểm xét
Phương: tiếp tuyến đường sức từ điểm
Chiều: Xác định quy tắc bàn tay trái
Giơ ngón bàn tay phải hướng theo chiều dịng điện, khum bốn ngón xung quanh dây dẫn chiều từ cổ tay đến ngón chiều đường sức từ
Độ lớn:
r I B2107
I cường độ dòng điện qua dây dẫn A
r khoảng cách từ dây dẫn đến điểm xét m B cảm ứng từ điểm T
Bài 1.Một dịng điện có cường độ 5A chạy dây dẫn thẳng, dài Cảm ứng từ điểm M có giá trị B = 4.10 –
T Hỏi điểm M cách dây khoảng bao nhiêu? Bài 2.Một dòng điện 20A chạy dây dẫn thẳng dài đặt khơng khí a/ Tính cảm ứng từ điểm cách dây dẫn 10cm
b/ Tìm điểm cảm ứng từ lớn gấp đơi giá trị B tính câu a
B
(4)4
Bài 3.Dòng điện I = A chạy dây dẫn thẳng dài Cảm ứng từ điểm M cách dây dẫn 10 cm có độ lớn bao nhiêu?
Bài 4.Một dịng điện thẳng, dài có cường độ 20 A, cảm ứng từ điểm M cách dòng điện cm có độ lớn bao nhiêu?
Bài 5.Một dòng điện chạy dây dẫn thẳng, dài Tại điểm A cách dây 10 cm cảm ứng từ dịng điện gây có độ lớn 2.10 –
T Tính cường độ dịng điện chạy dây Bài 6.Dịng điện thẳng dài vơ hạn có cường độ I = 0,5A đặt khơng khí
a/ Tính cảm ứng từ M cách dịng điện 4cm b/ Cảm ứng từ N 10 –
T Tính khoảng cách từ N đến dịng điện
DẠNG 2: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN
Cách xác định vectơ cảm ứng từ B tâm vòng dây:
Điểm đặt: tâm khung dây
Phương: vng góc với mặt phẳng khung dây
Chiều: Xác định quy tắc “nắm tay phải ”
Khum bàn tay phải theo vòng dây khung cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện khung, ngón chỗi chiều đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện
Độ lớn:
R I B
10 2
I cường độ dòng điện qua khung dây dẫn A R bán kính khung dây tròn m
B cảm ứng từ tâm khung dây T
Chú ý: Nếu khung dây trịn tạo N vịng dây sát thì:
R I N B2.107
Chú ý: Quỹ tích đường sức từ qua vịng dây đường cong hyperbol Đường sức từ qua tâm O vòng dây đường thẳng
Bài 7.Một khung dây trịn bán kính 30 cm gồm 10 vòng dây Cường độ dòng điện vòng dây 0,3 A Tính cảm ứng từ tâm khung dây
Bài 8.Tại tâm dòng điện tròn cường độ I = A người ta đo cảm ứng từ B = 31,4.10 – T Hỏi đường kính dịng điện
Bài 9.Tại tâm dòng điện tròn cường độ A cảm ứng từ đo 31,4.10 – T Tính đường kính dịng điện
Bài 10.Một khung dây trịn, bán kính 30 cm gồm 10 vịng dây Cho dòng điện I = 1,5A chạy qua khung dây Tính độ lớn cảm ứng từ tâm khung dây
I r
O
B r O
I r
r
O
(5)5
Bài 11.Một khung dây trịn bán kính R = 10 cm, gồm 50 vịng dây có dịng điện 10 A chạy qua, đặt khơng khí Tính độ lớn cảm ứng từ tâm khung dây
Bài 12.Cuộn dây trịn bán kính R = 5cm gồm N = 100 vòng dây quấn nối tiếp cách điện với đặt khơng khí có dịng điện I qua vòng dây, từ trường tâm vòng dây B = 5.10 – 4T Tìm I?
Bài 13.Một vịng dây trịn bán kính 5cm, xung quanh khơng khí Dịng điện dây có cường độ I, gây từ trường tâm vịng trịn có B = 2,5.10 –
T Tính cường độ dòng điện chạy vòng dây?
DẠNG 3:TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY 1/ Cách xác định vectơ cảm ứng từ B:
Điểm đặt: điểm xét lòng ống dây
Phương: song song với trục ống dây
Chiều: Xác định quy tắc “nắm tay phải ”
Khum bàn tay phải theo vòng ống dây cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện chạy ống dây, ngón chỗi 900 chiều đường sức từ lòng ống
Độ lớn: B nI NI
7 10 10
4
I cường độ dòng điện qua vòng dây dẫn A n số vòng dây mét chiều dài ống N số vòng dây mét chiều dài ống B cảm ứng từ lòng ống dây T
Chú ý:
Từ trường lòng ống dây từ trường
Quỹ tích đường sức từ lòng ống dây gần đường thẳng
Cảm ứng từ ống dây có lõi sắt có độ từ thẩm :
I N nI B
7 7
10 10
4
2/ Tìm số vịng dây n mét chiều dài ống số vòng dây N mét chiều dài ống dẫn dây d N
n
ống
dẫn daây d L N
(6)6
Bài 15.Một dây thẳng chiều dài 18,84cm bọc lớp cách điện mỏng quấn thành cuộn dây trịn Cho dịng điện có cường độ I = 0,4A qua vịng dây Tính cảm ứng từ vòng dây
Bài 16.Một ống dây thẳng dài có 1200 vịng dây, cảm ứng từ bên ống dây B = 7,5.10 – 3T Tính cường độ dòng điện qua ống dây, biết ống dây có chiều dài 20cm
Bài 17.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
Bài 18.Một ống dây có dịng điện I = 20 A chạy qua tạo lòng ống dây từ trường có cảm ứng từ B = 2,4.10 –
T Số vòng dây quấn mét chiều dài ống dây bao nhiêu?
Bài 19.Một ống dây có dịng điện I = 25 A chạy qua Biết mét chiều dài ống dây quấn 1800 vòng Độ lớn cảm ứng từ lòng ống dây bao nhiêu?
Bài 20.Người ta muốn tạo từ trường có cảm ứng từ B = 250.10 –