Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Từ trường của các dòng điện đặc biệt môn Vật lý 11

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.04 MB, 6 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

1. Từ trường của dòng điện thẳng dài vơ hạn

.

2.10 .

M

M
I
B

r




Trong đó: BM

 

T là từ trường tại điểm M

 

M

r m là khoảng cách từ sợi dây đến điểm M

I (A) là cường độ dòng điện chạy qua sợi dây.

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 tay kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ”.

2. Từ trường của dòng điện tròn.

2 .10
O

I
B

R
 



Trong đó: BO

 

T là từ trường tại tâm O của vòng dây
I (A) là cường độ dòng điện chạy trong vịng dây
R (m) là bán kính của vòng dây.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

3. Từ trường của ống dây.

7 7

4 .10 NI 4 .10

B nI

L

   

 

Trong đó: N là số vòng dây

L (m) là chiều dài ống dây

n là mật độ vòng dây

I (A) là cường độ dòng điện qua ống dây.

Chú ý: Để đơn giản trong quá trình làm bài tập và biểu diễn vécto người ta quy ước như sau:
⊕ : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi vào.

⊙ : Có phương vng góc với mặt phẳng biểu diễn, chiều đi ra.

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một dây dẫn thẳng dài vơ hạn, dịng điện chạy trong dây có cường độ I = 10 A.
1. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ do dòng điện trên gây ra 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 là 2.105T, điểm D nằm cách dây dẫn 1 đoạn bằng bao nhiêu ?
Lời giải:

1. a) Cảm ứng từ tại M: 2.10 .7 2.10 .7 10 4.10 5
0, 05

M

I

B T

r

  

   .

1. b) Cảm ứng từ tại N: 2.10 .7 2.10 .7 10 2,5.105
0, 08

N

I

B T

r

  

   .

7 I 7 I

 

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

Ví dụ 2: Một khung dây có N vịng dây như nhau dạng hình trịn có bán kính 5 cm. Cho dịng điện có
cường độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác định vecto cảm ứng từ tại tâm của khung dây nếu:
a) Khung dây có 1 vịng dây (N = 1).

b) Khung dây có 10 vòng dây (N = 10).

Lời giải:

a) Cảm ứng tại tâm O có phương và chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. Phương B1 vng góc với mặt

phẳng khung dây và chiều hướng xuống (nếu dịng điện cùng chiều kim đồng
hồ) (như hình vẽ).

Độ lớn: 7 7 5 5

2 .10 2 .10 2 .10
0, 05

I

B T

r

     

  

b) Cảm ứng từ gây ra tại tâm của khung dây gồm nhiều vịng dây có điểm đặt, phương và chiều giống cảm
ứng từ của 1 vòng dây, chỉ khác nhau về độ lớn.

Độ lớn cảm ứng từ của khung dây có 10 vịng dây:

7 7 4

. 10.5

2 .10 2 .10 2 .10
0, 05

N I

B T

r

     

  

Hay B10 NB110B1 2 .10 4T

Ví dụ 4: Dùng một dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn quanh một
hình trụ có đường kính D = 2 cm, chiều dài 40 cm để làm một ống dây, các vòng dây quấn sát nhau. Muốn
từ trường có cảm ứng từ bên trong ống dây bằng 2 .10 3T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là
bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng 1, 76.108m .

Lời giải:

Gọi N là số vòng dây phải quấn trên ống dây. Đường kính của dây quấn chính là bề dày một vòng quấn, để
quấn hết chiều dài ống dây thì phải cần N vịng quấn nên:

. N 500

N d N

d d

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Ta có: 4 .10 .7 . 7 4A
4 .10 .

N B

B I I

n







   

Điện trở của dây quấn: R= 2

 

*
d 4

L L

S r

 

Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C2 r D
Chiều dài dây quấn: LN C. N.D

Thay vào (*) ta được: . D2 4 .2 1,1
d 4

N N D

R

d



 



   

Hiệu điện thế ở hai đầu ống dây: UIR4, 4 V.

Ví dụ 5: Một ống dây có chiều dài 20 cm, gồm 500 vịng dây, cho cường độ dòng điện I = 5A chạy trong
ống dây.

a) Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây?

b) Nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây và cường độ dòng điện lên 2 lần thì cảm ứng từ bên
trong ống dây lúc này có độ lớn là bao nhiêu?

c) Cần phải dùng dịng điện có cường độ bao nhiêu để cảm ứng từ bên trong ống dây giảm đi một nửa so
với câu a.

Lời giải:

a) Độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây: 7

4 .10 NI 0, 0157

B    T

b) Ta có 7
4 .10 NI

B   nên nếu đồng thời tăng chiều dài ống dây, số vòng dây và cường độ dịng điện lên
2 lần thì cảm ứng từ bên trong ống dây lúc này tăng lên 2 lần.

Do đó ta có: B 2B0, 0314T

c) Ta có B4 .10 7 NI nên để B giảm 2 lần thì I phải giảm 2 lần. Do đó: 2,5
2
I

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Ví dụ 6: Một dây đồng có đường kính d = 0,8 mm có phủ sơn cách điện mỏng quấn quanh một hình trụ
đường kính D = 5 cm để tạo thành một ống dây. Khi nối ống dây với nguồn  4V , r0,5 thì cảm ứng

từ trong lịng ống dây là 4

5 .10

B   T . Tìm cường độ dịng điện trong ống và chiều dài ống dây, biết điện
trở suất của dây quấn là 1, 76.108.m .

Lời giải:

Mật độ vòng dây: 1 1 3 1250
0,8.10

n

d 

   vòng/m

Cảm ứng từ: 4 .10 . .7 7 1
4 .10 .

B

B n I I A

n





   

Lại có: 3,5

I R r

R r

 

     



Chiều dài dây dẫn (dây quấn):



3



2
2
8
0,8.10
3, 5.
. 4
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

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội

dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng.

I.

Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng

các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng

TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II.

Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho

học sinh các 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 cùng đơi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

III.

Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

</div>

Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Từ trường của các dòng điện đặc biệt môn Vật lý 11

<b>1. Từ trường của dòng điện thẳng dài vơ hạn</b>

 

 

<b>2. Từ trường của dòng điện tròn. </b>

 

<b>3. Từ trường của ống dây. </b>

<b>4. Ví dụ minh họa </b>

 





<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

<b>II.</b>

<b>Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về