Giáo án Vật lý 11 bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Giáo án Vật lý 11

TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ
HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện
thẳng dài vô hạn.
- Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạy
qua.
2. Kỹ năng:
- Xác định được độ lớn, phương, chiều của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong từ
trường gây bởi dòng điện thẳng dài.
- Xác định được độ lớn, phương, chiều của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống
dây có dòng điện chạy qua.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên: Chuẩn bị các thí nghiệm về từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định
hướng của cảm ứng từ.
2. Học sinh: ôn lại các bài 19, 20.
III. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY :
1. Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ :
- Phát biểu định nghĩa, nêu phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường.
Nêu đơn vị đo của cảm ứng từ.
- Viết công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ
trường đều.
2. Vào bài : Xung quanh một dây dẫn có
dòng điện tồn tại một từ trường. Tại một điểm

trong không gian đó, vecto cảm ứng từ B xác định từ trường phụ thuộc vào những yếu tố
nào ?
3. Tổ chức hoạt động :

Phương pháp
Nội dung
→
GV : Giới thiệu cảm ứng từ tại một Cảm ứng từ tại một điểm M:
B
điểm cho trước trong từ trường của một + Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra
dòng điện chạy trong dây dẫn có hình từ trường;
dạng nhất định.
+ Phụ thuộc vào dạng hình học của dây
HS : Ghi nhận khái niệm.
dẫn;
+ Phụ thuộc vào vị trí của điểm M;
+ Phụ thuộc vào môi trường xung
quanh.
GV : Vẽ hình 21.1.
I. Từ trường của dòng diện chạy
HS : Vẽ hình.
trong dây dẫn thẳng dài
GV : Giới thiệu dạng đường sức từ và + Đường sức từ là những đường tròn
chiều đường sức từ của dòng điện nằm trong những mặt phẵng vuông góc
thẳng dài.
với dòng điện và có tâm nằm trên dây


Giáo án Vật lý 11
HS : Ghi nhận dạng đường sức từ và
chiều đường sức từ của dòng điện thẳng
dài.
GV : Vẽ hình 21.2.
HS : Vẽ hình.

GV : Yêu cầu học sinh thực hiện C1.
HS : Thực hiện C1.
→
GV : Giới thiệu độ lớn của B
HS : Ghi nhận công thức tính độ lớn
→
của B .
GV : Vẽ hình 21.3.
HS : Vẽ hình.
GV : Giới thiệu dạng đường cảm ứng
từ của dòng diện tròn.
HS : Ghi nhận dạng đường cảm ứng từ
của dòng diện tròn.
GV : Yêu cầu học sinh xác định chiều
của đường cảm ứng từ trong một số
trường hợp.
HS : Xác định chiều của đường cảm
ứng từ.
→
GV : Giới thiệu độ lớn của B tại tâm
vòng tròn.
→
HS : Ghi nhận độ lớn của B .
GV : Vẽ hình 21.4.
HS : Vẽ hình.
GV : Giới thiệu dạng đường cảm ứng
từ trong lòng ống dây.
HS : Ghi nhận dạng đường cảm ứng từ
trong lòng ống dây.
GV : Yêu cầu học sinh xác định chiều

đường cảm ứng từ.
HS : Thực hiện C2.
→
GV : Giới thiệu dộ lớn của B trong
lòng ống dây.
→
HS : Ghi nhận độ lớn của B trong lòng
ống dây.
GV : Yêu cầu học sinh nhắc lại nguyên
lí chồng chất điện trường.
HS : Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện

dẫn.
+ Chiều đường sức từ được xác định
theo qui tắc nắm tay phải.
+ Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây
µ .I
dẫn một khoảng r: B = 2.10-7
.
r

II. Từ trường của dòng điện chạy
trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
+ Đường sức từ đi qua tâm O của vòng
tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu
còn các đường khác là những đường
cong có chiều di vào mặt Nam và đi ra
mặt Bác của dòng điện tròn đó.
+ Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng
µ .I

dây: B = 2π.10-7
R

III. Từ trường của dòng điện chạy
trong ống dây dẫn hình trụ
+ Trong ống dây các đường sức từ là
những đường thẳng song song cùng
chiều và cách đều nhau.
+ Cảm ứng từ trong lòng ống dây:
B = 4π.10-7

N
µI = 4π.10-7nµI
l

IV. Từ trường của nhiều dòng điện
Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do
nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các


Giáo án Vật lý 11
trường.
véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện
GV : Giới thiệu nguyên lí chồng chất từ gây ra tại điểm ấy
→
→
→
→
trường.
B = B1 + B2 + ... + Bn

HS : Ghi nhận nguyên lí chồng chất từ
trường.
IV. CỦNG CỐ, DẶN DÒ :
1. Củng cố :
- Nhắc lại phương, chiều, độ lớn của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây
bởi dòng điện thẳng dài vô hạn, trong lòng ống dây.
2. Dặn dò :
- Học bài và làm bài tập trong SGK.