Tiết 75 : Tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện

Giáo viên : Ngô Văn Hưng
Lê Trương Thuỷ Yên
TỔ LÝ - KTCN
TRƯỜNG THPT BUÔN MA THUỘT
KIỂM TRA BÀI CŨ
Chọn câu sai :
Điện tích đứng yên gây ra điện trường tĩnh
Điện tích chuyển động là nguồn gốc của từ trường và cũng là nguồn gốc của điện trường biến thiên.
Tương tác giữa điện tích q1 đứng yên và điện tích q2 chuyển động là tương tác từ
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại và gắn liền với dòng điện.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng chiều dài l có dòng điện cường độ I chạy qua, đẳt trong từ trường đều B có :
Phương vuông góc với dây dẫn
Phương vuông góc với B
Phương vuông góc với mặt phẳng xác định bởi B và dây dẫn
Cường độ F = BIl
KIỂM TRA BÀI CŨ
Trong quy tắc bàn tay trái thì theo thứ tự chiều của ngón tay giữa, của ngón cái chỉ chiều của yếu tố nào ?
Dòng điện, từ trường
Từ trường, lực từ
Dòng điện, lực từ
Từ trường, dòng điện
KIỂM TRA BÀI CŨ
Một dây dẫn thẳng dài có dòng điện cường độ I . Cảm ứng từ tại một điểm cách dây một khoảng r có giá trị :


B= 2.10-7Ir
Một giá trị khác
Tiết 75:
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện
Thí nghiệm
Xét Hai dây dẫn thằng đặt song song cách nhau một khoảng r, có dòng điện I1, I2 cùng chiều đi qua
Quan sát thí nghiệm ta thấy 2 dây dần như thế nào?
Hai dây dẫn
hút nhau
Thí nghiệm 1 (2 dòng điện cùng chiều)
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện
Thí nghiệm
Xét Hai dây dẫn thằng đặt song song cách nhau một khoảng r, có dòng điện I1, I2 ngược chiều đi qua
Quan sát thí nghiệm ta thấy 2 dây dần như thế nào?
Hai dây dẫn
đẩy nhau
Thí nghiệm 2 (2 dòng điện ngược chiều)
Hai dây dẫn mang dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.
Xét hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song có dòng điện chạy qua.
Mỗi dòng điện gây xung quanh nó một từ trường.
Từ trường của dòng điện này sẽ tác dụng lực từ lên dòng điện kia.
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện
Giải thích
I1
I2
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 cùng chiều
Hai dây dẫn song song có dòng điện chạy qua cùng chiều I1, I2 đặt cách nhau một khoảng R trong không khí.
Xét hai đoạn PQ =l1; MN = l2 trên dây thứ nhất và dây thứ hai.
l2
R
l1
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 cùng chiều
Lực tác dụng của I1 lên đoạn thẳng MN có dòng điện I2 (F12)
Véc tơ cảm ứng từ B1 do I1 gây ra tại điểm O2
l2
R
Đường cảm ứng từ do I1 gây ra trên mặt phẳng đi qua O1 và ? với PQ có dạng ntn?
Là các đường tròn
đồng tâm O1
Phương: Vuông góc với mp(PQNM).
Chiều: Hướng từ trong mp hình vẽ ra.
Độ lớn:
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 cùng chiều
l2
R
Điểm đặt: Tại trung điểm O2 (trung điểm của MN).
Chiều: Hướng vào PQ.
Độ lớn:
Hãy Xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn của lực t?? Nhắc lại quy tắc bàn tay trái.
F12 = B1I2l2sin?
? = 900 ? Sin900 = 1
F12 = B1I2l2
Quy tắc bàn tay trái
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 cùng chiều
l1
R
Phương: Vuông góc với mp(PQNM).
Chiều: Hướng vào trong mp hình vẽ.
Độ lớn:
Lý luận hoàn toàn tương tự như trên ta cũng có:
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 cùng chiều
l1
R
Điểm đặt: Tại trung điểm O1 (trung điểm của PQ).
Chiều: Hướng vào MN.
Độ lớn:
F21 = B2I1l1sin?
? = 900 ? Sin900 = 1
F21 = B2I1l1
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện

Kết luận: Vậy hai dây dẫn thẳng đặt song song mang hai dòng điện cùng chiều thì chúng hút nhau
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
R
l2
l1
I1 và I2 cùng chiều
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện
Giải thích
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
I1 và I2 ngược chiều
Hai dây dẫn song song có dòng điện chạy qua ngược chiều I1, I2 đặt cách nhau một khoảng R trong chân không.
Xét hai đoạn PQ = MN = l trên dây thứ nhất và dây thứ hai.
l2
R
2 dây dẫn song song có dòng điện chạy ngược chiều
Lực tương tác từ giữa 2 dây dẫn song song có dòng điện chạy qua
2 dây dẫn song song có dòng điện chạy ngược chiều
Lực tương tác từ giữa 2 dây dẫn song song có dòng điện chạy qua



































































































2 dây dẫn song song có dòng điện chạy ngược chiều
Lực tương tác từ giữa 2 dây dẫn song song có dòng điện chạy qua
Tương tác giữa hai dây dẫn thẳng đặt song song mang dòng điện

Kết luận: Vậy hai dây dẫn thẳng đặt song song mang hai dòng điện ngược chiều thì chúng đẩy nhau
I1
I2
O1
O2
M
N
P
Q
R
l2
l1
I1 và I2 ngược chiều
Điểm đặt: Tại trung điểm O2 (trung điểm của MN).
Chiều: Hướng ra xa PQ.
Độ lớn:
F12 = B1I2l2
Điểm đặt: Tại trung điểm O1 (trung điểm của PQ).
Chiều: Hướng ra xa MN.
K?t lu?n chung : Hai dây dẫn mang dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.
Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài của dây dẫn điện
Ta có :
I1, I2 cùng chiều
Nếu lấy l1 = l2 = l
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện
F12 = B1I2l2sin?
? = 900 ? Sin900 = 1
F12 = B1I2l2
F12
Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài của dây dẫn điện
Ta cũng có :
I1, I2 cùng chiều
Nếu lấy l1 = l2 = l
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện
F21 = B2.I1.l1sin?
? = 900 ? Sin900 = 1
F21 = B2.I1.l1
F21
Vậy
Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị dài của dây dẫn điện
Chứng minh tương tự ta cũng có
I1, I2 ngược chiều
Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện
Hai dây dẫn thẳng song song có dòng điện cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.
Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đoạn dây có chiều dài l là:
Kết luận:
Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của dòng điện:

Khi l = 1 thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài dòng điện là:

Định nghĩa đơn vị cường độ dòng điện:
Nếu l = 1m, I1 = I2 = 1 A và R = 1m thì :
F = 2.107 N.
Vậy : Ampe là cường độ của dòng điện không đổi khi chạy trong hai dây dẫn song song dài vô hạn, tiết diện ngang rất nhỏ đặt cách nhau 1 m trong chân không thì mỗi mét chiều dài của mỗi dây chịu tác dụng của một lực từ có độ lớn là: 2.10�7N.
ANDRÉ - MARIE AMPRÈRE
(France 1775 - France 1836)
CỦNG CỐ
Dòng điện qua PQ là I, qua RS là 4I. Khoảng cách hai dây là d. Lực tác dụng lên dây PQ có độ lớn F. Lực tác dụng lên RS có hướng và độ lớn thế nào?
Lực tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện khi chúng ở khoảng cách d là F. Khi dòng điện trong mỗi dây dẫn tăng gấp đôi, để lực tương tác vẫn là F thì khoảng cách hai dây là:
a. 2d
b. 4d
c. 8d
d. d2
Ba dây dẫn P, Q, R mang dòng điện như nhau. Hợp lực tác dụng lên các dây có chiều như hình vẽ.
Chiều của dòng điện trong các dây dẫn là:
A
B
C
D
Câu hỏi: Khái niệm từ trường và tính chất cơ bản của từ trường?
Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh hạt mang điện chuyển động và tác dụng lực từ lên các hạt mang điện khác chuyển động trong đó.
Câu hỏi: Giải thích vì sao hai dây dẫn song song mang dòng điện tương tác với nhau?
Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song có dòng điện chạy qua. Mỗi dòng điện gây xung quanh nó một từ trường. Từ trường của dòng điện này sẽ tác dụng lực từ lên dòng điện kia.
Điểm đặt: Tại M đang xét.
Phương: Tiếp tuyến với đường tròn (O,R).
Chiều: Xác định theo qui tắc đinh ốc 1.
Câu hỏi: Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện được xác định như thế nào?
Điểm đặt:Tại trung điểm của đoạn dây.
Phương: Vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây và véc tơ cảm ứng từ.
Chiều: Xác định theo qui tắc bàn tay trái
QUI TẮC ĐINH ỐC 1
Đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn và quay cái đinh ốc sao cho nó tiến theo chiều dòng điện, khi đó chiều quay của cái đinh ốc là chiều của đường cảm ứng từ.
Quy tắc bàn tay trái
Đặt bàn tay cho đường cảm ứng từ hướng vào lòng bàn tay
Chiều từ cổ tay tới ngón tay chỉ chiều dòng điện
Chiều choãi ra của ngón tay cái 1 góc 900 chỉ chiều tác dụng của lực từ
I
Trở về