Từ trường của dòng điện

TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG DIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI
Cảm ứng từ B tại điểm M gây ra bởi dòng điện có cường độ I chạy trong dây dẫn thẳng dài:
Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại vị trí đang xét.
Chiều: theo quy tắc nắm tay phải.
Độ lớn:

B = 2.10-7.

I
r

Trong đó:
B: cảm ứng từ (T)
I: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)
r: khoảng cách từ M tới dòng điện (m)
Cách xác định chiều của B :
Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện,
khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ.

Ví dụ 1
Dòng điện thẳng dài có cường độ I = 2 A đặt trong không khí.
a. Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dòng điện 5 cm.
b. Biết rằng cảm ứng từ tại N bằng 2.10-8 T. Tính khoảng cách từ N đến
dòng điện.


II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH
VÒNG TRÒN
Cảm ứng từ B tại tâm O có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và có chiều
đi vào mặt Nam, đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.

Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:

B = 2.10-7.

NI
R

Trong đó:
B: cảm ứng từ (T)
I: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tròn (A)
R: bán kính của dòng điện tròn (m)
N: là số vòng dây

Cách xác định chiều của B :
Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay
trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều
các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện.

Ví dụ 2
Một vòng dây tròn đặt trong chân không có bán kính R = 10 cm mang dòng điện
I = 5 A.
a. Độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây là bao nhiêu?
b. Nếu cho dòng điện nói trên qua vòng dây có bán kính giảm đi hai lần thì tại tâm
vòng dây, độ lớn của cảm ứng từ B thay đổi như thế nào?


III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG ỐNG DÂY DẪN HÌNH TRỤ
Ống dây dẫn hình trụ tạo thành bởi một dây dẫn quấn đều quanh một lõi hình trụ (thường
có chiều dài lớn hơn nhiều so với đường kính tiết diện).
Khi dòng điện cường độ I đi vào dây dẫn, thực nghiệm chứng tỏ rằng, trong ống dây các

đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau (từ trường
đều).
Độ lớn:

B = 4.10-7.nI
Trong đó:
B: cảm ứng từ (T)
I: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tròn (A)
n=N/l: số vòng dây trên một mét chiều dài của ống
Cách xác định chiều của B :
Dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây sao cho các ngón tay hướng theo chiều dòng điện;
khi đó ngón cái choãi ra 900 cho ta chiều của đường sức từ.

Ví dụ 3
Một ống dây dạng hình trụ, có chiều dài 10 cm gồm 2000 vòng dây quấn đều theo
chiều dài ống, ống dây không có lõi sắt và đặt trong không khí. Cường độ dòng điện
qua dây quấn quanh ống là I = 2 A. Tìm cảm ứng từ trong ống dây?


IV. TỪ TRƯỜNG CỦA NHIỀU DÒNG ĐIỆN
Nguyên lí chồng chất từ trường:
Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các vectơ
cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy.

B =B1 +B2 +...
Cách xác định độ lớn của B :

Ví dụ 4
Cho hai dòng điện I1= I2= 6 A chạy trong hai dây dẫn dài, song song, cách nhau
30 cm theo cùng một chiều. Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong

mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách hai dây lần lượt là MO1 = r1= 0,1 m,
MO2 = r2 = 0,2 m.

Ví dụ 5
Cho hai dòng điện I1 = I2= 6 A chạy trong hai dây dẫn dài, song song, cách nhau
30 cm ngược chiều nhau. Xác định cảm ứng từ tổng hợp tại điểm M nằm trong
mặt phẳng chứa hai dây dẫn, cách hai dây lần lượt là MO1 = r1= 0,1 m,
MO2 = r2 = 0,2 m.