A. Tóm tắt lý thuyết về từ trường

1. Từ trường của cái điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

*

- Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với loại điện và bao gồm tâm nằm trên dây dẫn.

Bạn đang xem: Dòng điện trong ống dây

- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 1.

- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm M phương pháp dây dẫn một khoảng r:

*

Quy tắc nắm tay phải 1: Tay phải nắm lấy vòng dây làm thế nào cho ngón chiếc choãi ra là chiều chiếc điện, lúc đó những ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của đường sức từ.

*

2. Từ trường của cái điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

*

- Đường sức từ đi qua trung tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở nhị đầu, còn các đường khác là những đường cong bao gồm chiều lâu năm đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của chiếc điện tròn đó.

- Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2: “Khum bàn tay phải theo vòng day của khung dây sao để cho chiều từ cổ tay đến những ngón tay trùng với chiều của cái điện trong form , ngón tay loại choãi ra chỉ chiều đương sức từ xuyên thẳng qua mặt phẳng cái điện”

- Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây bán kính R:

*

Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:

*

3. Từ trường của loại điện chạy vào ống dây dẫn hình trụ

*

- trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và biện pháp đều nhau.Bên ko kể ống dây, những đường sức giống như ở một nam châm thẳng.

- Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải 2 :“Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến những ngón tay trùng với chiều chiếc điện trong những vòng dây; ngón cái choãi ra 900chỉ chiều các đường sức từ vào ống dây".

*

- Độ lớn cảm ứng từ trong tim ống dây:

*

Trong đó:

+ N là tổng số vòng dây.

+ l là độ dài hình trụ

+ n là số vòng dây quấn trên một đơn vị độ dài của lõi

4. Từ trường của nhiều loại điện

Nguyên lí chồng chất: Vectơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều cái điện tạo ra bằng tổng những vectơ cảm ứng từ bởi từng dòng điện tạo ra tại điểm ấy.

*

B.Cách giải bài bác tập Từ trường của dây dẫn có hình dạng đặc biệt


Từ trường của dòng điện thẳng dài vô hạn

Giả sử cần xác định từ trườngB→ tại M cách dây dẫn một đoạn r biết dây dẫn có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→ vày dòng điện thẳng gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm M ta xét.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn với điểm xét.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm tay phải: “Để bàn tay phải thế nào cho ngón dòng nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều cái điện, lúc đó các ngón tay tê khum lại mang đến ta chiều của các đường sức từ.”

+ Độ lớn:

*

Trong đó: BMlà từ trường tại điểm M

rMlà khoảng cách từ sợi dây đến điểm M

I là cường độ dòng điện chạy qua sợi dây.

Chú ý:Nếu dây dẫn tất cả chiều dài hữu hạn thì cảm ứng từ bởi dây dẫn tạo ra tại M được tính theo công thức:

*

Trong đó:

*

Nhận thấy lúc AB = ∞⇒ α1= α2= π/2

*

Từ trường của mẫu điện tròn

Giả sử muốn xác định từ trườngB→ tại trọng tâm O của vòng dây dẫn hình tròn bán kính R có dòng điện I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→ bởi dòng điện trong gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét O.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải: “Để bàn tay phải sao để 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 cảm ứng từ.”

+ Độ lớn:

*

Từ trường của ống dây

Giả sử muốn xác định từ trườngB→tại những điểm bên trong lòng ống dây dẫn điện có cường độ I (A).

Véc tơ cảm ứng từB→do loại điện của ống dây gây ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét.

+ Phương: tuy nhiên song với trục của ống dây.

+ Chiều: Xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải.

+ Độ lớn:

*

N là số vòng dây, L là chiều dài ống dây, n là mật độ vòng dây.

Ví dụ 1:Một dây dẫn thẳng lâu năm vô hạn, chiếc điện chạy vào dây có cường độ I = 10 A.

1. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ bởi vì dòng điện trên gây nên tại:

a) Điểm M nằm biện pháp dây dẫn 5 cm.

b) Điểm N nằm biện pháp dây dẫn 8 cm.

2. Ở điểm D bao gồm cảm ứng từ là 2.10-5T, điểm D nằm biện pháp dây dẫn 1 đoạn bằng từng nào ?

Hướng dẫn:

Độ lớn cảm ứng từ vị dòng điện thẳng gây ra tại một điểm được xác định theo công thức:

*

Như vậy nếu bao gồm được cường độ mẫu điện và khoảng phương pháp từ điểm đang xét tới dây dẫn chứa cái điện là ta sẽ giải quyết được bài bác toán.

1. A) Cảm ứng từ tại M:

*

b) Cảm ứng từ tại N:

*

2) Nếu gồm cảm ứng từ, yêu thương cầu tìm kiếm khoảng giải pháp thì từ công thức

*

ta suy ra r là xong.

Ta có:

*

Ví dụ 2:Một size dây gồm N vòng dây như nhau dạng hình tròn có nửa đường kính 5cm. Cho loại điện có cường độ I = 5 A chạy qua form dây. Hãy xác định vecto cảm ứng từ tại trọng tâm của size dây nếu:

a) size dây có 1 vòng dây (N = 1)

b) form dây có 10 vòng dây (N = 10)

Hướng dẫn:

*

a) size dây có 1 vòng dây (N = 1)

Cảm ứng từ tại trung tâm O có:

+ Điểm đặt tại O.

+ Phương cùng chiều theo quy tắc nắm bàn tay phải. PhươngB→vuông góc với mặt phẳng form dây và chiều hướng xuống (nếu loại điện cùng chiều kim đồng hồ). (như hình vẽ).

+ Độ lớn:

*

b) form dây bao gồm 10 vòng dây (N = 10)

Cảm ứng từ khiến ta tại tâm của size dây gồm nhiều vòng dây gồm điểm đặt, phương với chiều giống cảm ứng từ của 1 vòng dây, chỉ không giống nhau về độ lớn .

Xem thêm: Dư Nợ - Các Khái Niệm Liên Quan Tới Tín Dụng

Độ lớn cảm ứng từ của form dây tất cả 10 vòng dây:

*

Hay B10= NB1= 10B1= 2π.10-4(T)

Ví dụ 3:Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm bao gồm một lớp sơn bí quyết điện mỏng, quấn quanh một hình trụ gồm đường kính D = 2 cm, chiều dài 40 centimet để làm một ống dây, các vòng dây quấn gần kề nhau. Muốn từ trường tất cả cảm ứng từ bên phía trong ống dây bằng 2π.10-3T thì phải đặt vào ống dây một hiệu điện thế là bao nhiêu. Biết điện trở suất của đồng bằng 1,76.10-8Ωm.

Hướng dẫn:

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

*

+ Ta có:

*

+ Điện trở của dây quấn:

*

+ Chiều dài mỗi vòng quấn là chiều dài chu vi vòng tròn: C = 2πr = πD

+ Chiều dài dây quấn: L = N.C = N.πD

Thay vào (*) ta được:

*

+ Hiệu điện thế ở nhì đầu ống dây: U = IR = 4,4 V