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

Sở gd - đt thái nguyên
trường THPT CHU VAN AN


Giáo án môn: Vật lý lớp 11

Từ trường của một số dòng điện
có dạng đơn giản


Kiểm tra bài cũ
1. Từ hình ảnh đường sức từ hãy chỉ rõ sự phân bố từ trường tại những điểm khác nhau trong lòng và xung quanh nam châm chữ U
2. Hãy viết công thức Ampe và phát biểu nguyên lý chồng chất từ trường
Trả lời: Trong lòng nam châm từ trường đều
ở ngoài, những điểm gần nam châm từ trường mạnh, xa từ trường yếu.
Trả lời: Công thức Ampe: F=BIlSin?
Từ trường của hệ tại 1 điểm:
c. Véc tơ cảm ứng từ (theo cách xác định
của đường sức)
+ Điểm đặt tại điểm xét từ trường.
+ Phương Vuông góc với mf chứa điểm đó và dây dẫn
+ Chiều XĐ bằng QT nắm bàn tay phải (hoặc QT đinh ốc)
+ Độ lớn : XĐ bằng công thức:
Từ hình ảnh từ phổ so sánh với tính chất 4 của đường sức, hãy đưa ra nhận xét của mình về sự phân bố từ trường xung quanh dòng điện thẳng?

Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
1)Từ trường của dòng điện thẳng.
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
- Dạng đường sức: là những đường tròn trong mặt phẳng vuông góc dây dẫn (những điểm gần dây dẫn từ trường mạnh, xa từ trường yếu)
- Chiều: Xác định bằng quy tắc nắm bàn tay phải (hoặc đinh ốc)
Xung quanh mỗi dòng điện tồn tại một từ trường, vậy từ trường này phụ thuộc vào những yếu tố nào?


Trả lời
Từ trường của một dòng điện phụ thuộc vào
+ Hình dạng dây dẫn .
+ Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn.
+ Vị trí xét từ trường.
+ Môi trường Xung quanh dây dẫn.
những yếu tố sau:
Phải làm thế nào mô tả được sự phân bố từ trường của dòng điện thẳng?
Giải quyết bằng thí nghiệm về từ phổ
Trả lời:
Đó là hình ảnh của các đường sức từ
Đặc trưng cho từ trường là cảm ứng từ, xác định cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường bằng cách nào?
Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
1) Từ trường của dòng điện thẳng.
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
d. Từ trường của nhiều dòng điện
2) Từ trường của dòng điện tròn
Thí nghiệm về từ phổ
Các đường sức từ
- Dạng: thẳng tại tâm vòng dây, gần dây dẫn có dạng cong
Chiều: xác định bằng QT nắm bàn tay phải (hoặc QT đinh ốc)
c. Véc tơ cảm ứng từ
+ Điểm đặt tại tâm (O)
+ Phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây.
+ Chiều vào mặt nam, ra mặt bắc.

+ Độ lớn: ,
áp dụng
Xác định chiều dòng điện trong hình vẽ sau khi biết véc tơ cảm ứng từ
Nếu có nhiều dòng điện thì tại một điểm từ trường tổng hợp xác định như thế nào? Có giống việc áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường không?
I
Nếu dây dẫn mang dòng điện được uốn tròn thì sự phân bố từ trường sẽ ra sao?
Có thể dùng cách quan sát từ phổ như ở dòng điện thẳng không? làm như thế nào?
Quan sát hình ảnh từ phổ và đưa ra nhận xét?
Trả lời
Đó là dạng của các đường sức từ đã xét ở bài trước
Từ hình ảnh của từ phổ, đường sức hãy nêu cách xác định cảm ứng từ tại tâm vòng dây?
Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
1) Từ trường của dòng điện thẳng.
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
d. Từ trường của nhiều dòng điện
2) Từ trường của dòng điện tròn
a. Thí nghiệm về từ phổ
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
3. Từ trường của dòng điện trong ống dây
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
- Dạng: Trong ống dây là những đường song song, hai đầu giống như đường sức của nam châm.
- Chiều : XĐ bằng QT nắm bàn tay phải( hoặc QT đinh ốc)
c. Véc tơ cảm ứng từ
Trong ống dây véc tơ cảm ứng từ có các đặc điểm sau:
Phán đoán rằng có nhiều vòng dây quấn thành ống dài thì từ trường phân bố có gì khác so với một vòng dây không?
Với cách tiến hành tương tự như hai trường hợp trên hãy tự mình lập kế hoạch xác định cảm ứng từ tại một điểm trong lòng ống dây?
Trả lời:
Quan sát thí nghiệm từ phổ
Quan sát các đường sức từ
Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản
1) Từ trường của dòng điện thẳng.
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
d. Từ trường của nhiều dòng điện
2) Từ trường của dòng điện tròn
a. Thí nghiệm về từ phổ
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
3. Từ trường của dòng điện trong ống dây
a. Thí nghiệm về từ phổ.
b. Các đường sức từ
c. Véc tơ cảm ứng từ
+ Điểm đặt tại một điểm trong lòng ống dây.
+ Phương song song với trục ống dây.
+ Chiều theo QT nắm bàn tay phải.
+ Độ lớn: B = 4?.10 nI
-7
Vận dụng quy tắc bàn tay phải hãy áp dụng XD chiều cảm ứng từ cho trường hợp ống dây?
Bài tập áp dụng
Xác định chiều của dòng điện trong dây AB
Xác định mặt bắc, mặt nam của vòng dây
N
S