Bài 21. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN
Trường: THPT Nguyễn Thái Bình
Lớp: 11A1
Tổ: 4
BÀI 21
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Tỷ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường
Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn.
Phụ thuộc vào vị trí của điểm M.
Phụ thuộc vào môi trường xung quanh
1) Đường sức từ:
Dạng: Là những đường tròn đồng tâm nằm trong các mặt phẳng vuông góc với dòng điện, có tâm nằm trên dòng điện, tâm là giao điểm của dây dẫn và mặt phẳng.
Chiều: Xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải.
I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI
I
M
.
O
r
Vẽ véc tơ cảm ứng từ tại M.
Nhận xét về phương và chiều của véc tơ cảm ứng từ vừa vẽ?
2) Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm M:

?Điểm đặt:
?Phương:
?Chiều:
+ Điểm đặt: Tại điểm M đang xét.
+ Phương: Trùng với tiếp tuyến
của đường sức tại điểm đó.
+ Chiều: cùng chiều với đường sức
tại điểm đó.( được xác định bằng quy tắc nắm tay phải)
+ Độ lớn:
Với I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (A)
r: Khoảng cách từ dòng điện đến điểm ta xét (m)
B: Độ lớn cảm ứng từ (T) ; (T: Tesla)
Ví dụ 1: Hình 21.2 a sách giáo khoa.
i
P
Q
M
BM
Xỏc d?nh phuong v� chi?u c?m ?ng t? t?i M v� N c?a dũng di?n trong dõy d?n PQ n?m trong m?t ph?ng hỡnh v??
Phương : Nằm ngang vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
Chiều : Từ trong ra ngoài
N
Tại M:
BM
Có:
Phương : Nằm ngang vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
Chiều : Từ ngoài vào trong
Tại N:
BN
Có:
BN
Ví dụ 2: Hình 21.2 b sách giáo khoa
I
Xác định chiều của dòng điện trong dây dẫn PQ?
P
Q
Vận dụng công thức:
Tính cảm ứng từ B tại điểm M cách dòng điện thẳng dài 0,2m. Biết dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ là 10A.
Ví dụ 3:
r = 0,2m.
I = 10A.
Tóm tắt:
Tính B?
Bài giải:
Cảm ứng từ B tại M có độ lớn:
1) Đường sức từ:
Dạng: Là những đường cong, càng gần tâm của vòng dây thì độ cong càng giảm, đường sức từ qua tâm vòng dây là một đường thẳng vuông góc với mặt phẳng vòng dây.

- Chiều: Xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải (hoặc quy tắc vào Nam ra Bắc)
I
O
R
B
II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN
2) Véc tơ cảm ứng từ tại tâm O vòng dây.
Vậy cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện tròn có:
+ Điểm đặt:
Tại tâm O của dòng điện
+ Phương:
Vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện
+ Chiều:
Theo quy tắc vào Nam – ra Bắc
+ Độ lớn:
Với I là cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tròn (A)
R là bán kính khung dây tròn (m)
B là độ lớn của cảm ứng từ (T)
N là số vòng dây (vòng)
Nếu khung dây tròn được tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:
Mặt bắc
Ví dụ 4:
Hãy xác định phương, chiều của véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện hình tròn có cường độ I, có chiều như hình vẽ
Véc tơ cảm ứng từ tại O có:
+ Phương:
Vuông góc với mặt phẳng hình vẽ
+ Chiều:
Từ trong ra ngoài
Ví dụ 5:
Một dòng điện có cường độ 5A được uốn thành một vòng tròn. Tại tâm O của dòng điện, người ta đo được độ lớn của cảm ứng từ là 31,4.10-6(T). Lấy
Hãy xác định bán kính của dòng điện khi đó.
Giải
Ta có: I = 5A; B = 31,4.10-6(T).
Áp dụng công thức:
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
Đặt
là số vòng dây cuốn trên một đơn vị dài của lõi
Vectơ Cảm ứng từ trong lòng ống dây:
Có điểm đặt trong lòng ống dây. (tại điểm ta xét).
Có phương trùng với trục của ống dây. (song song)
Có chiều xác định bằng quy tắc nắm tay phải.
Độ lớn
+ l(m): chiều dài ống dây dẫn
+n(vòng/m): số vòng dây trên một mét chiều dài của ống
Hãy vận dụng công thức:
để so sánh cảm ứng từ bên trong 2 ống dây có dòng điện chạy qua như sau:
Ví dụ 6:
IV. Từ trường của nhiều dòng điện
r1
r2
Củng cố
Vận dụng: Nối đôi:
(c)
(b)
(d)
(a)
C?ng c?
Chọn hình vẽ đúng:
.
M
M
.
.
.
M
M
D
B
C
A
I
I
I
I
C?ng c?
Cám ơn cô và các bạn đã lắng nghe ))