Bài giảng Vật lí 11 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Kiểm tra cũ -Từ trường gì? Nêu đặc điểm véc tơ cảm ứng từ điểm ? Trả lời: -Từ trường dạng vật chất tồn không gian mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dịng điện đặt -Đặc điểm véc tơ cảm ứng từ điểm: +Có hướng trùng với hướng từ trường điểm đó; +Có độ lớn là: F B= Il Bài 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CĨ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I-Từ trường dịng điện chạy dây dẫn thẳng dài Đường sức từ qua M đường tròn nằm mặt phẳng qua M vng góc với dây dẫn, có tâm O nằm dây dẫn Véc tơ cảm ứng từ điểm M: -Phương: vng góc mặt phẳng tạo M dây dẫn, tiếp tuyến với đường sức từ qua M -Chiều: xác định quy tắc nắm bàn tay phải -Độ lớn: B = 2.10 −7 Q O I r I B M P B I B B2 I1 M I2 B B1 *Từ trường nhiều dòng điện: Véc tơ cảm ứng từ điểm nhiều dòng điện gây tổng véc tơ cảm ứng từ dòng điện gây điểm B = B1 + B2 + Đây nguyên lý chồng chất từ trường Hệ quả: Khi có hai dịng điện I1 I2 chạy I1 hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách đoạn r cảm ứng từ dòng điện I1 gây dọc dây dẫn mang dòng điện I2 là: I2 r I1 B1 = 2.10 r ⇒Lực từ từ trường dòng điện I1 tác dụng lên đoạn l dòng I2 là: −7 F = B1 I l sin 90 = 2.10 o −7 I1 I 2l r II-Từ trường dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn Đường sức từ dòng điện tròn đường cong có chiều vào mặt nam, mặt bắc Đường qua tâm O đường thẳng dài vô hạn hai đầu Cảm ứng từ tâm vịng dây có: -Phương: vng góc với mặt phẳng chứa dòng điện -Chiều:đi vào mặt Nam, mặt Bắc −7 I Độ lớn: B = 2π 10 R Nếu có N vịng: I B = 2π 10 N R −7 B O I I III-Từ trường dòng điện chạy ống dây dẫn hình trụ Ống dây dẫn hình trụ tạo thành dây dẫn quấn quanh lõi hình trụ (thường có chiều dài lớn nhiều so với đường kính tiết diện) Thí nghiệm: Bên ống dây đường sức từ giống đường sức nam châm thẳng Bên ống dây đường từ đường thẳng song song chiều, cách Vậy từ trường lòng ống dây từ trường B I Quy tắc nắm tay phải Chiều đường sức từ xác định quy tắc nắm bàn tay phải: Tưởng tượng dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây cho ngón trỏ, Hướng dịng điện; Cảm ứng từngón tronggiữa lịng ống dâytheo đượcchiều xác định: ngón chỗi cho ta chiều đường sưc từ B = 4π 10 −7 N I l N Trong N tổng số vịng dây, l độ dài hình trụ n số vòng dây quấn đơn vị dài B = 4π 10 nI −7 S Đặc điểm cảm ứng từ điểm M đó: -Tỉ lệ với cường độ dịng điện I gây từ trường -Phụ thuộc vào dạng hình học dây dẫn -Phụ thuộc vào vị trí điểm M -Phụ thuộc vào môi trường xung quanh Củng cố Ghép mệnh đề cột bên trái với mệnh đề cột bên phải để câu Độ lớn cảm ứng từ dòng điện thẳng dài gây điểm M cách đoạn r đường sức từ dòng điện thẳng dài có cường độ I … Độ lớn cảm ứng từ B tâm khung dây trịn có bán kính R mang dịng điện I 4.Các đường sức từ dịng điện trịn có chiều … Độ lớn cảm ứng từ B lịng ống dây dẫn hình trụ có dịng điện I chạy qua a.Đi vào mặt Nam mặt Bắc dòng điện tròn b B = 4π 10 −7 N I = 4π 10 −7.nI l c I B = 2.10 −7 d đường trịn nằm R mặt phẳng vng góc với dịng điện có tâm nằm dây dẫn e B = 2π 10 −7 I R Bài toán: Một dây dẫn thẳng dài vơ hạn mang dịng điện có cường độ 0,5A đặt khơng khí -Xác định cảm ứng từ dòng điện gây điểm M cách dây cm -Tìm điểm N cho : B N = − BM Bài giải -Cảm ứng từ điểm M có phương chiều hình vẽ có độ lớn là: BM I 0,5 −7 −6 = 2.10 = 2.10 = 10 (T ) −2 R 2.10 −7 BN N Theo đề, để: B N = − BM I M BM Nghĩa véc tơ cảm ứng từ N phương, ngược chiều với véc tơ cảm ứng từ M có độ lớn cảm ứng từ M ⇒ N nằm đối xứng với m qua dây dẫn .. .Bài 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CĨ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT I -Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài Đường sức từ qua M đường tròn nằm mặt phẳng qua M vng góc với dây dẫn, ... I2 chạy I1 hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách đoạn r cảm ứng từ dòng điện I1 gây dọc dây dẫn mang dòng điện I2 là: I2 r I1 B1 = 2.10 r ⇒Lực từ từ trường dòng điện I1 tác dụng lên đoạn l dòng. .. Độ lớn cảm ứng từ B tâm khung dây trịn có bán kính R mang dịng điện I 4 .Các đường sức từ dòng điện tròn có chiều … Độ lớn cảm ứng từ B lịng ống dây dẫn hình trụ có dòng điện I chạy qua a.Đi vào