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

BÀI 21:
TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
Cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào các yếu tố nào?
+ T? l? v?i cu?ng d? dũng di?n I gõy ra t? tru?ng.
+ Ph? thu?c v�o d?ng hỡnh h?c c?a dõy d?n.
+ Ph? thu?c v�o v? trớ c?a di?m M.
+ Ph? thu?c v�o mụi tru?ng xung quanh.
I. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN THẲNG DÀI

1) Đường sức từ:
Dạng: Là những đường tròn đồng tâm nằm trong các mặt phẳng vuông góc với dòng điện,
Chiều: Xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải.
I
M
.
O
r
Vẽ véc tơ cảm ứng từ tại M.
2) Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm M:

?Điểm đặt:
?Phương:
?Chiều:
+ Điểm đặt: Tại điểm M đang xét.
+ Phương: Trùng với tiếp tuyến
của đường sức tại điểm đó.
+ Chiều: cùng chiều với đường sức
tại điểm đó.
+ Độ lớn:
Với I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (A)
r: Khoảng cách từ dòng điện đến điểm ta xét (m)
Vecto cảm ứng từ B tại điểm M có:
Trong không khí có một dòng điện thẳng dài có cường độ là 1A . Hãy tính cảm ứng từ tại một điểm cách dòng điện 10 cm.
Vận dụng
Giải:
Ta có: I = 1A; r = 10cm = 0,1m
Áp dụng công thức
II. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN UỐN THÀNH VÒNG TRÒN
1) Đường sức từ:
Dạng: Là những đường cong; đường đi qua tâm O là đường thẳng.


- Chiều: xác đinh theo quy tắc vào Nam ra Bắc
I
O
R
B
2) Véc tơ cảm ứng từ tại tâm O vòng dây.
Vậy cảm ứng từ tại tâm O của dòng điện tròn có:
+ Điểm đặt:
Tại tâm O của dòng điện
+ Phương:
Vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện
+ Chiều:
Theo quy tắc vào Nam – ra Bắc
+ Độ lớn:
Với I là cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tròn (A)
R là bán kính khung dây tròn (m)
Nếu khung dây gồm N vòng dây sít nhau thì:
I
O
Mặt Nam
O
Mặt Bắc
Biểu diễn vec-tơ cảm ứng từ tại tâm vòng tròn
Ví dụ 5:
Một dòng điện có cường độ 5A được uốn thành một vòng tròn. Tại tâm O của dòng điện, người ta đo được độ lớn của cảm ứng từ là 31,4.10-6(T). Lấy
Hãy xác định bán kính của dòng điện khi đó.
Giải
Ta có: I = 5A; B = 31,4.10-6(T).
Áp dụng công thức:
+
-
S
N
Cực N của kim NC màu đỏ
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
Hình dạng và chiều của các đường sức từ bên trong và bên ngoài ống dây hình trụ
Hình dạng và chiều của các đường sức từ bên ngoài nam châm thẳng
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
- Dạng của đường sức từ:
- Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau..
- Bên ngoài từ trường giống như một NC thẳng.
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
- Chiều của đường sức từ:Tuân theo qui tắc bàn tay phải.
III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
Đặt
là số vòng dây cuốn trên một đơn vị dài của lõi
Vectơ Cảm ứng từ trong lòng ống dây:
Có điểm đặt trong lòng ống dây. (tại điểm ta xét).
Có phương trùng với trục của ống dây. (song song)
Có chiều xác định bằng quy tắc nắm tay phải.
Độ lớn
+ l(m): chiều dài ống dây dẫn
+n(vòng/m): số vòng dây trên một mét chiều dài của ống
Hãy vận dụng công thức:
để so sánh cảm ứng từ bên trong 2 ống dây có dòng điện chạy qua như sau:
Ví dụ:
IV. Từ trường của nhiều dòng điện
r1
r2
Củng cố
2.Vận dụng: Nối đôi:
(c)
(b)
(d)
(a)
CủNG Cố
1. Phần ghi nhớ ( Trang 132/ SGK )
Chọn hình vẽ đúng:
.
M
M
.
.
.
M
M
D
B
C
A
I
I
I
I
CủNG Cố