Lý Thuyết Từ Trường Của Dòng Điện Chạy Trong Các Dây Dẫn Có Hình Dạng Đặc Biệt

A. Cầm tắt lý thuyết về từ trường

1. Từ trường của dòng điện chạy vào dây dẫn thẳng dài

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

Bạn đang xem: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

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

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

Quy tắc nắm tay phải 1: Tay phải nắm lấy vòng dây làm thế nào để 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 loại điện chạy vào dây dẫn uốn thành vòng tròn

- Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở nhị đầu, còn những đường không giống là những đường cong bao gồm chiều dài đi vào mặt Nam cùng đi ra mặt Bắc của loại 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 thế nào cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của loại điện trong size , ngón tay loại choãi ra chỉ chiều đương sức từ xuyên qua mặt phẳng mẫu điện”

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

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

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

- trong ống dây, các đường sức từ là những đường thẳng tuy nhiên song thuộc chiều và phương pháp đều nhau.Bên quanh đó ống dây, các đường sức giống như ở một nam châm từ thẳng.

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

- Độ lớn cảm ứng từ trong tâm ống dây:

Trong đó:

+ N là tổng số vòng dây.

+ l là độ lâu năm hình trụ

+ n là số vòng dây quấn bên trên một đơn vị độ nhiều năm của lõi

4. Từ trường của nhiều cái điện

Nguyên lí chồng chất: Vectơ cảm ứng từ tại một điểm vì chưng nhiều chiếc điện gây nên bằng tổng những vectơ cảm ứng từ bởi từng dòng điện tạo ra tại điểm ấy.

B.Cách giải bài tập Từ trường của dây dẫn bao gồm 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 nên có:

+ Điểm đặt: Tại điểm M ta xét.

+ Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn cùng 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 cùng chỉ theo chiều loại điện, lúc đó các ngón tay cơ khum lại 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 bao gồm chiều lâu năm hữu hạn thì cảm ứng từ vày dây dẫn gây nên tại M được tính theo công thức:

Trong đó:

Nhận thấy khi AB = ∞⇒ α1= α2= π/2

Từ trường của dòng 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→ vì dòng điện trong gây nên 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 làm sao để cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại mang lại 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 mẫu điện của ống dây tạo ra có:

+ Điểm đặt: Tại điểm ta xét.

+ Phương: song 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 dài vô hạn, chiếc điện chạy vào dây tất cả cường độ I = 10 A.

1. Hãy xác định độ lớn cảm ứng từ vì dòng điện trên tạo ra tại:

a) Điểm M nằm phương pháp dây dẫn 5 cm.

b) Điểm N nằm giải pháp dây dẫn 8 cm.

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

Hướng dẫn:

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

Như vậy nếu tất cả được cường độ cái điện với khoảng bí quyết từ điểm đang xét tới dây dẫn chứa dòng 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 cầu kiếm tìm khoảng giải pháp thì từ công thức

ta suy ra r là xong.

Ta có:

Ví dụ 2:Một size dây bao gồm N vòng dây như nhau dạng hình tròn có bán kính 5cm. Cho chiếc điện gồm cường độ I = 5 A chạy qua khung dây. Hãy xác định vecto cảm ứng từ tại chổ chính giữa của khung dây nếu:

a) size dây có 1 vòng dây (N = 1)

b) size dây gồm 10 vòng dây (N = 10)

Hướng dẫn:

a) khung dây có một vòng dây (N = 1)

Cảm ứng từ tại vai trung phong O có:

+ Điểm đặt tại O.

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

+ Độ lớn:

b) khung dây có 10 vòng dây (N = 10)

Cảm ứng từ gây ta tại chổ chính giữa của khung dây gồm nhiều vòng dây gồm điểm đặt, phương cùng chiều giống cảm ứng từ của 1 vòng dây, chỉ không giống nhau về độ lớn .

Xem thêm: Sinh Năm 1989 Là Tuổi Gì ? Hợp Màu Gì? Hợp Với Ai? 【Sinh Năm 1989】Mệnh Gì

Độ lớn cảm ứng từ của form dây gồm 10 vòng dây:

Hay B10= NB1= 10B1= 2π.10-4(T)

Ví dụ 3:Dùng một dây đồng đường kính d = 0,8 mm có một lớp sơn cách điện mỏng, quấn xung quanh một hình trụ bao gồm đường kính D = 2 cm, chiều nhiều năm 40 cm để làm cho một ống dây, các vòng dây quấn giáp nhau. Muốn từ trường có cảm ứng từ phía bên 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 trên ống dây. Đường kính của dây quấn đó là bề dày một vòng quấn, để quấn hết chiều lâu năm ống dâylthì phải cần N vòng quấn nên: