Bài 29. Từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
TỪ TRƯỜNG CỦA MỘT SỐ
DÒNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN
KIỂM TRA BÀI CŨ
Xung quanh nam châm hay dòng điện có từ trường. Hãy suy đoán hình dạng từ phổ và các đường sức từ của các dòng điện có hình dạng khác nhau?
ĐỂ BIẾT ĐƯỢC ĐIỀU NÀY CHÚNG TA SẼ HỌC BÀI MỚI
1/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG:
a/ Thí nghiệm:
Hãy kể một số hình dạng dây dẫn mà em biết?
Dây dẫn thẳng, dây dẫn dạng vòng tròn, dây dẫn cuốn thành ống dây.
Khi có dòng điện chạy qua các loại dây dẫn này ta lần lượt gọi là: dòng điện thẳng, dòng điện tròn, dòng điện trong ống dây.
Quan sát thí nghiệm và có nhận xét gì về sự phân bố các mạt sắt?
Các mạt sắt phân bố thành những vòng tròn đồng tâm. Có tâm là giao điểm của dòng điện và mặt phẳng rắc mạt sắt (mặt phẳng này vuông góc với dây dẫn).
Khi thay đổi cường độ dòng điện thì sự phân bố mạt sắt có thay đổi không?
Là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện. Tâm là giao điểm của mặt phẳng với dòng điện.
1/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG:
a/ Thí nghiệm:
b/ Các đường sức từ:
Từ hình dạng từ phổ của dòng điện thẳng hãy vẽ các đường sức từ của nó?
Có nhận xét gì về hình dạng các đường sức từ của dòng điện thẳng?
Chúng có gì khác so với các đường sức điện?
Các đường sức từ là những đường cong khép kín còn các đường sức điện là những đường không khép kín.
Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đường sức từ.
Bằng cách nào có thể xác định chiều của các đường sức từ?
Dùng nam châm thử
và quy tắc nắm tay phải.
Quy
tắc
nắm
tay
phải
Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn. Quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều dòng điện, thì chiều quay của cái đinh ốc là chiều của các đường sức từ.
Quy
tắc
đinh
ốc
1
Ngoài ra còn sử dụng:
Xác định chiều của các đường sức từ hoặc chiều dòng điện trong các trường hợp sau:
Khi I tăng thì cảm ứng từ B tăng, khi r tăng thì cảm ứng từ B giảm và ngược lại.
Độ lớn cảm ứng từ B khi thay đổi như thế nào khi I, r thay đổi?
Cảm ứng từ của dòng điện thẳng tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm ta xét đến dòng điện.
c/ Công thức tính cảm ứng từ:
b/ Các đường sức từ:
1/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG:
a/ Thí nghiệm:
r: là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện.
2/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN:
a/ Thí nghiệm:
Các mạt sắt phân bố thành những vòng tròn đồng tâm, với tâm là giao điểm của dòng điện và mặt phẳng rắc mạt sắt (mặt phẳng này đi qua tâm của vòng dây và vuông góc với vòng dây đó).
Hãy quan sát và nhận xét sự phân bố các mạt sắt?
b/ Các đường sức từ:
Dựa vào hình dạng từ phổ hãy vẽ các đường sức từ?
2/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN:
a/ Thí nghiệm:

Có nhận xét gì về đường sức từ đi qua tâm của vòng dây?

Là một
đường thẳng dài
vô hạn.
Hãy vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều các đường sức từ?
Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón cái choải ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện.
Quy
tắc
đinh
ốc
2
Hãy vận dụng quy tắc cái đinh ốc để xác định chiều các đường sức từ?
Đặt cái đinh ốc theo trục của khung dây. Xoay cái đinh ốc theo chiều dòng điện trong khung dây, thì cái đinh ốc tiến theo chiều của đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện.
Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Cảm ứng từ tại tâm của dòng điện tròn tỉ lệ với cường độ dòng điện chạy trong vòng dây và tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm ta xét đến tâm vòng dây.
c/ Công thức tính cảm ứng từ:
2/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN:
a/ Thí nghiệm:
b/ Các đường sức từ:
Khi có N vòng dây ghép lại với nhau thì cảm ứng từ có thay đổi không?
Khi số vòng dây tăng thì cảm ứng từ cũng sẽ tăng lên.
R là bán kính của vòng dây
3/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY:
a/ Thí nghiệm:
Từ hình dạng từ phổ hãy vẽ hình dạng các đường sức từ?
b/ Các đường sức từ:
Các đường sức từ trong lòng ống dây song song với trục và cách đều nhau, còn các đường sức từ bên ngoài ống dây phân bố giống đường sức từ của nam châm thẳng.
3/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY:
a/ Thí nghiệm:
Có nhận xét gì về các đường sức từ bên trong lòng ống dây và bên ngoài ống dây?
Từ trường bên trong ống dây là từ trường đều.
Giống hình dạng và chiều các đường sức từ của nam châm thẳng. Các đường sức từ có chiều vào mặt Nam và ra từ mặt Bắc của ống dây.
Hãy xác định chiều của các đường sức từ?
Với l là chiều dài ống dây, d là đường kính ống dây.
Điều kiện để từ trường trong ống dây đều là gì?
Điều kiện
l » d
n : số vòng dây trên 1m chiều dài của ống dây.
c/ Công thức tính cảm ứng từ:
3/ TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY:
a/ Thí nghiệm:
b/ Các đường sức từ:
SAI
A. cường độ dòng điện tăng lên.
B. cường độ dòng điện giảm đi.
C. số vòng dây quấn tăng lên.
D. cường độ dòng điện giảm đi.
ĐÚNG
SAI
SAI
CỦNG CỐ
Cảm ứng từ bên trong một ống dây điện hình trụ có độ lớn tăng lên khi:
Câu hỏi 1:
CỦNG CỐ
Câu hỏi 2:
Một khung dây tròn bán kính 30cm gồm 10 vòng dây. Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây là 0,3A. Cảm ứng từ tại tâm của khung dây có giá trị: