195 Giải bài tập từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt mới nhất

Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có dạng đặc biệt

A. KIẾN THỨC

1. Từ trường trong dòng điện chạy trong một dây dẫn thẳng dài

véc tơ cảm ứng từ Tại điểm M chịu tác dụng của một lực có độ lớn I chạy trong một sợi dây thẳng dài:

– Có địa điểm tại Mỹ

– Có phương vuông góc với mặt phẳng tạo bởi M và dây dẫn

– Có hướng đi đúng quy luật

– Có độ lớn: B = 2.107.tôi/r

Trong đó r là khoảng cách từ dây dẫn đến M, tính bằng mét (m).

2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành đường tròn

quy nạp 56 tại tâm O xuất hiện một lực có độ lớn chạy qua dây dẫn quay theo hình tròn.

57

– Có điểm đặt tại O .

– Phương vuông góc với mặt phẳng chứa.

– Có hướng quay về mặt Nam và hướng quay về hướng Bắc của vòng tròn đó.

– Có độ lớn: B = 417.mười-7.Không

3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ

Từ trường trong cuộn dây đều, cảm ứng từ bên trong cuộn dây là được tính theo công thức: B = 417.mười-7.Không

Trong đó: N là số vòng dây và l là chiều dài của hình trụ.

N/l = n gọi là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của lõi =>> B = 417.mười-7.Qua

B. CÂU ​​HỎI VẬN DỤNG.

C1. Xác định chiều dòng điện trong hình 21.3

66

hướng dẫn

Dùng quy tắc cốc nắm tay phải ta xác định được chiều dòng điện đi từ phải sang trái

C2. Dựa vào quy tắc “từ Nam lên Bắc”, chiều của đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ cũng được xác định theo quy tắc nắm tay phải.

hướng dẫn

Áp dụng quy luật “nam tiến bắc” và “nắm tay phải”, ta thấy cả hai phương pháp đều dẫn đến một kết quả như nhau.

C3. Trên hình 21.4 có hai dòng điện cùng chiều và cùng độ lớn. Tìm một điểm thuộc đoạn OĐầu tiênhoặc2 trong đó cảm ứng từ tổng hợp bằng 25.

hướng dẫn

Do các dòng điện có cùng độ lớn nên theo tính chất đối xứng, điểm có cảm ứng từ bằng 26 là trung điểm của hoặcĐầu tiênhoặc2.

C. CÂU ​​HỎI – BÀI TẬP

1. Cảm ứng từ của từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

hướng dẫn

Cảm ứng từ của từ trường của dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện gây ra từ trường, dạng hình học của dây dẫn, vị trí điểm khảo sát và môi trường xung quanh dòng điện.

2. Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện một chiều dài thay đổi như thế nào khi điểm đó chuyển động:

a) song song với dây?

b) vuông góc với dây?

c) theo một đường sức từ xung quanh dây dẫn?

hướng dẫn

a) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện một chiều không thay đổi nếu dịch chuyển điểm đó song song với dây dẫn.

B = 2,10-7.I/r, khi r không đổi thì B cũng không đổi.

b) Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện một chiều lớn tăng khi dịch chuyển điểm đó lại gần dây dẫn và giảm khi dịch chuyển nó ra xa dây dẫn nếu điểm đó tác dụng thẳng lên dây dẫn.

B = 2,10-7.tôi/r, Khi r tăng thì B giảm và ngược lại.

c) Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện một chiều cao không thay đổi nếu điểm đó chuyển động dọc theo đường sức từ quanh ống dây.

B = 2,10-7.tôi/r, nếu r không đổi thì B không đổi. Nhưng trong Ở đây hướng của véc tơ cảm ứng từ luôn thay đổi.

3. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn:

A. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện

B. tỉ lệ với độ dài đường tròn

C. tỉ lệ với diện tích hình tròn

D. tỉ lệ nghịch với diện tích hình tròn.

hướng dẫn

Phát biểu A đúng.

4. Phát biểu nào sau đây là đúng?

Cảm ứng từ tại tâm dây dẫn điện hình trụ dài:

A. luôn bằng 0 B. tỉ lệ thuận với chiều dài ống

C. đều D. tỉ lệ thuận với tiết diện của cuộn dây.

hướng dẫn

Phát biểu C đúng.

5. So sánh cảm ứng từ trong hai dây dẫn sau:

ống 1

5 A

5000 vòng

2m. chiều cao

Và 2

2 một

10000 vòng

1,5m. chiều cao

hướng dẫn

73

Do đó cảm ứng từ bên trong dây 2 càng lớn.

6. Hai dòng điện phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, IĐầu tiên = 2A; đường tròn thứ hai, tâm O2 40 cm từ dòng đầu tiên, bán kính THẤP2 = 20cm, tôi2 = 2A. Xác định từ cảm giác của hoặc2.

hướng dẫn

85

94

7. Hai dòng điện IĐầu tiên = 3A, tôi2 = 2A, chạy qua hai dây dẫn thẳng, dài, song song, cách nhau 50cm, cùng chiều. Xác định các điểm đó 26 =

103

Vậy các điểm nằm trên đường thẳng song song với IĐầu tiênTôi2 và tôi đã làm thế nào2 một khoảng 20 cm là các điểm của 26 = .