Bài 21 . Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn

Đang tải...

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

I. CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC

C1 (trang 130 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Chiều dòng điện tuân theo quy tắc nám tay phải, có chiều từ phải sang trái

C2 (trang 131 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Khi đứng từ phía ngoài nhìn vào ống dây, thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ nên mặt nhìn thấy là mặt Nam, đường sức từ đi vào mặt Nam.

Từ đó, thấy chiều các đường sức từ của ổng dây hình trụ cũng được xác định bàng quy tắc nắm tay phải: “Nắm bàn tay phải vào ống dây sao cho các ngón tay trỏ, ngón tay giữa… hướng theo chiều dòng điện, khi đó ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ”.

C3 (trang 132 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Gọi M là điểm trên đoạn $O_{1}$ $O_{2}$ có cảm ứng từ tổng hợp bằng $\overrightarrow{0}$ .

Ta có: $\overrightarrow{B_{1}}$ + $\overrightarrow{B_{2}}$ = $\overrightarrow{0}$ ⇒ $\overrightarrow{B_{1}}$ = – $\overrightarrow{B_{2}}$

Hai vectơ $\overrightarrow{B_{1}}$ , $\overrightarrow{B_{2}}$ có cùng phương, ngược chiều và có cùng độ lớn.

Gọi: $r_{1}$ là khoảng cách từ $O_{1}$ đến M, $r_{2}$ là khoảng cách từ O2 đến M.
về độ lớn: $\overrightarrow{B_{1}}$ = $\overrightarrow{B_{2}}$

II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

Bài 1 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào:

– Dạng hình học của dây dẫn.

– Vị trí điểm M.

– Môi trường xung quanh.

– Cường độ dòng điện gây ra từ trường (tỉ lệ với cường độ dòng điện gây ra từ trường).

Bài 2 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của dòng điện thẳng dài được tính bằng công thức:

a) Khi M dịch chuyển song song với dây dẫn thì r không đổi nên độ lớn cảm ứng từ không thay đổi.

b) Khi M dịch chuyển vuông góc với dây dẫn thì có hai khả năng:

– Nếu M dịch chuyển lại gần dây dẫn thì r giảm nên B tăng.

– Nếu M dịch chuyển ra .xa dây dẫn thì r tăng nên B giảm.

c) Khi M dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây dẫn thì r không đổi nên B không đổi.

Bài 3 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Chọn A. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn tỉ lệ với cường độ dòng điện.

Vì cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn tính bàng công thức:

Bài 4 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Chọn C. Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện,hình trụ là đồng đều.

Vì cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ luôn bằng nhau tại mọi điểm và bằng:

Bài 5 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

– Cảm ứng từ bên trong ống dây 1:

– Cảm ứng từ bên trong ống dây 2:

Bài 6 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Ta có: R = 40cm = 0,4m là khoảng cách từ dòng điện $I_{1}$ đến tâm $O_{2}$ .

Cảm ứng từ do dòng điện $I_{1}$ gây ra tại $O_{2}$ :

Cảm ứng từ do dòng điện $I_{2}$ gây ra tại $O_{2}$ :

Cảm ứng từ tổng hợp tại $O_{2}$ : $\overrightarrow{B}$ = $\overrightarrow{B_{1}}$ + $\overrightarrow{B_{2}}$

Trường hợp 1: Dòng điện $I_{1}$ và dòng điện $I_{2}$ có chiều như hình vẽ dưới:

Khi đó: $\overrightarrow{B_{1}}$ và $\overrightarrow{B_{2}}$ cùng chiều nên:

Trường họp 2: Dòng điện $I_{1}$ và dòng điện $I_{2}$ có chiều như hình vẽ dưới

Khi đó: $\overrightarrow{B_{1}}$ và $\overrightarrow{B_{2}}$ ngược chiêu nên

Trường hợp 3, 4: Dòng điện $I_{1}$ đi từ trên xuống, dòng điện $I_{2}$ đi ngược chiều kim đồng hồ hoặc dòng điện $I_{1}$ đi từ trên xuống, dòng điện $I_{2}$ đi ngược chiều kim đồng hồ, ta cũng làm tương tự.

Bài 7 (trang 133 sách giáo khoa ) – Giải bài tập vật lý 11

Gọi O là điểm tại đó cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ = $\overrightarrow{0}$

Cảm ứng từ do dòng điện $I_{1}$ gây ra tại O:

Vậy $\overrightarrow{B_{1}}$ và $\overrightarrow{B_{2}}$ cùng phương, ngược (+)” chiều, cùng độ lớn nên điểm o phải nằm trong đoạn MN.

Từ (1) và (2) giải hệ phương trình được: $r_{1}$ = 0,3m; $r_{2}$ = 0,2m.

Vậy, những điểm nằm trên đường thẳng, song song với hai dây dẫn, đi qua điểm O và cách dây dẫn thứ nhất 0,3m, cách dây dẫn thứ hai 0,2m thì $\overrightarrow{B}$ = $\overrightarrow{0}$

Xem thêm Lực Lo-Ren-Xơ tại đây

Tags:Giải Bài tập vật lý 11

Chương IV – Bài 21 . Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt – trang 130 – Giải bài tập vật lý 11