Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn. Cách vẽ B tuân theo qui tắc nắm tay phải: “Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón[r]
(1)1 Từ trường dòng điện thẳng dài vô hạn
7
2.10
M
M I B
r
Trong đó: BM T từ trường điểm M
M
r m khoảng cách từ sợi dây đến điểm M
I (A) cường độ dòng điện chạy qua sợi dây
Cách vẽ B tuân theo qui tắc nắm tay phải: “Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dòng điện, ngón tay khum lại cho ta chiều đường sức từ”
2 Từ trường dòng điện tròn 10 O
I B
R
Trong đó: BO T từ trường tâm O vòng dây I (A) cường độ dòng điện chạy vòng dây R (m) bán kính vịng dây
(2)3 Từ trường ống dây
7
4 10 NI 10
B nI
L
Trong đó: N số vịng dây
L (m) chiều dài ống dây
n mật độ vòng dây
I (A) cường độ dòng điện qua ống dây
Chú ý: Để đơn giản trình làm tập biểu diễn vécto người ta quy ước sau: ⊕ : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều vào
⊙ : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều
4 Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Một dây dẫn thẳng dài vơ hạn, dịng điện chạy dây có cường độ I = 10 A Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ dòng điện gây tại:
a) Điểm M nằm cách dây dẫn 5cm b) Điểm N nằm cách dây dẫn 8cm
2 Ở điểm D có cảm ứng từ 2.105T, điểm D nằm cách dây dẫn đoạn ? Lời giải:
1 a) Cảm ứng từ M: 2.10 2.10 10 4.10 0, 05
M
I
B T
r
1 b) Cảm ứng từ N: 2.10 2.10 10 2,5.105 0, 08
N
I
B T
r
7 I I
(3)Ví dụ 2: Một khung dây có N vịng dây dạng hình trịn có bán kính cm Cho dịng điện có cường độ I = A chạy qua khung dây Hãy xác định vecto cảm ứng từ tâm khung dây nếu: a) Khung dây có vịng dây (N = 1)
b) Khung dây có 10 vịng dây (N = 10)
Lời giải:
a) Cảm ứng tâm O có phương chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải Phương B1 vng góc với mặt
phẳng khung dây chiều hướng xuống (nếu dòng điện chiều kim đồng hồ) (như hình vẽ)
Độ lớn: 7 5
2 10 10 10 0, 05
I
B T
r
b) Cảm ứng từ gây tâm khung dây gồm nhiều vịng dây có điểm đặt, phương chiều giống cảm ứng từ vòng dây, khác độ lớn
Độ lớn cảm ứng từ khung dây có 10 vịng dây:
7
10
10.5
2 10 10 10 0, 05
N I
B T
r
Hay B10 NB110B1 2 10 4T
Ví dụ 4: Dùng dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh hình trụ có đường kính D = cm, chiều dài 40 cm để làm ống dây, vòng dây quấn sát Muốn từ trường có cảm ứng từ bên ống dây 10 3T phải đặt vào ống dây hiệu điện Biết điện trở suất đồng 1, 76.108m
Lời giải:
Gọi N số vịng dây phải quấn ống dây Đường kính dây quấn bề dày vịng quấn, để quấn hết chiều dài ống dây phải cần N vòng quấn nên:
1
N 500
N d N
d d
(4)Ta có: 10 7 4A 10
N B
B I I
n
Điện trở dây quấn: R= 2 * d
L L
S r
Chiều dài vòng quấn chiều dài chu vi vòng tròn: C2 r D Chiều dài dây quấn: LN C N.D
Thay vào (*) ta được: D2 2 1,1 d
N N D
R
d
Hiệu điện hai đầu ống dây: UIR4, V
Ví dụ 5: Một ống dây có chiều dài 20 cm, gồm 500 vòng dây, cho cường độ dòng điện I = 5A chạy ống dây
a) Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ bên ống dây?
b) Nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây cường độ dòng điện lên lần cảm ứng từ bên ống dây lúc có độ lớn bao nhiêu?
c) Cần phải dùng dịng điện có cường độ để cảm ứng từ bên ống dây giảm nửa so với câu a
Lời giải:
a) Độ lớn cảm ứng từ bên ống dây:
4 10 NI 0, 0157
B T
b) Ta có 10 NI
B nên đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây cường độ dịng điện lên lần cảm ứng từ bên ống dây lúc tăng lên lần
Do ta có: B 2B0, 0314T
c) Ta có B4 10 7 NI nên để B giảm lần I phải giảm lần Do đó: 2,5 I
(5)Ví dụ 6: Một dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có phủ sơn cách điện mỏng quấn quanh hình trụ đường kính D = cm để tạo thành ống dây Khi nối ống dây với nguồn 4V , r0,5 cảm ứng từ lịng ống dây
5 10
B T Tìm cường độ dịng điện ống chiều dài ống dây, biết điện trở suất dây quấn 1, 76.108.m
Lời giải:
Mật độ vòng dây: 1 3 1250 0,8.10
n
d
vòng/m
Cảm ứng từ: 10 7 10
B
B n I I A
n
Lại có: 3,5
1
I R r
R r
Chiều dài dây dẫn (dây quấn):
32 0,8.10 3, 4 99, 96 1, 76.10 d R R S
m
Số vòng dây: 99,96 636,36 0, 05
N D
vòng
Chiều dài ống dây: L N 0,51 n
(6)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội
dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,
giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên
danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng
các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam
Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia