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

Nêu phương pháp mô tả từ trường một cách trực quan và phương pháp xác định chiều của đường cảm ứng từ bằng kim Nam châm thử.
A�p dụng: Hãy vẽ và xác định chiều của đường cảm ứng từ đi qua điểm đặt của kim Nam châm thử , chỉ rõ các cực Bắc ? Nam của Nam châm trong thí nghiệm sau.
Câu hỏi:
Mục tiêu chính của tiết học này :
1. Khảo sát từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài và trong khung dây tròn về dạng đường cảm ứng từ và cảm ứng từ tại một điểm.
2. Nhận biết những đặc điểm của từ trường dòng điện.
1. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài:
-Thí nghiệm :
I1
I2
S
N
A
B
B
C
A
D
D
C
1. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài:
-Thí nghiệm :
I1
I2
Để tìm hiểu mối quan hệ giữa B với I và r ta quan sát thí nghiệm sau :
I
M
B
r
O
I
I
2. Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn:
- Thí nghiệm :
S
N
Hình 1
Hình 2
I
I
Mặt Nam
Mặt Bắc
Qui tắc mặt Bắc Nam
B
B
HÌNH 1
HÌNH 2
Trong đó :
I (A) là cường độ dòng điện trong khung dây.
R (m) là bán kính của vòng dây.
O
B0
R
I
3. Những đặc điểm từ trường của dòng điện :
I
I
B
B0
Từ trường của dòng điện phụ thuộc :
- Dạng của mạch điện mà dòng điện chạy qua.
- Cường độ dòng điện trong mạch .
- Moâi tröôøng vaät chaát xung quanh doøng ñieän .
Nội dung tóm tắc tiết học:
1. Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài:
- Đường cảm ứng từ:
- Công thức tính cảm ứng từ tại một điểm:

2. Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn:
- Đường cảm ứng từ:
- Công thức tính cảm ứng từ tại tâm khung dây:


3. Những đặc điểm của từ trường dòng điện:
I
B0
I1
1. Hai dòng điện cùng cường độ chạy trong dây dẫn thẳng dài và trong vòng dây tròn. So sánh cảm ứng từ B1 tại một điểm cách dây dẫn thẳng dài một khoảng bằng bán kính vòng dây tròn và cảm ứng từ B0 tại tâm của vòng dây tròn ta thaáy:
a. B1 lớn hơn B0.
b. B0 lớn hơn B1.
c. B0 bằng B1.
d. B0 bằng B1.
2. Dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại O, điểm A trên Ox có cảm ứng từ BA= 6.10-5(T) như hình 1.
a. Xác định chiều của dòng điện.
b. Điểm M trên Ox , biết OM = 2OA .Tính cảm ứng từ BM tại M.
c. Tính cảm ứng từ BC tại C trung điểm của AM.
I
O
A
M
C
BA
x
Hình 1
Đáp án:
1. Ta có:
và R = r Suy ra : B0 = ?B
2. a. Cường độ dòng điện hướng vào trong.
x
A
O
I
C
M
BA
b. Vì OM = 2 OA Suy ra BM = BA/2 = 3.10-5 (T).
c. Ta coù Suy ra
Hướng dẫn học ở nhà:
2.Hãy quan sát , suy nghĩ để giải thích hiện tượng trong thí nghiệm sau.
Đọc SGK về từ trường của dòng điện trong ống dây dài. Giải thích vì sao trong nhiều trường hợp ta có thể dùng ống dây mang dòng điện thay cho nam châm thẳng?