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

A.LÍ THUYẾT

I.Từ trường do một số dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt sinh ra

Dạng dòng điện

Đặc điểm của đường sức , các yếu tố của vecto cảm ứng từ

Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

– Hình ảnh đường sức: Là những đường tròn đồng tâm, nằm trên mặt phẳng vuông góc với dây dẫn và tâm là giao điểm của mặt phẳng với dây dẫn

– Điểm đặt: tại điểm ta xét.

– Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm ta xét.

– Chiều: Xác định theo qui tắc nắm tay phải:

Giơ ngón tay cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khung 4 ngón tay kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đế các ngón tay là chiều của đường sức từ

– Độ lớn: B = 2.10^-7 $\displaystyle \frac{I}{r}$

Dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

– Hình ảnh đường sức (trên mặt phẳng vuông góc với dây dẫn và đi qua tâm): là những đường cong khác nhau càng về phía tâm của vòng dây càng giảm dần độ cong,

+ Các đường gần dây dẫn là các đường gần tròn, tâm nằm trên dây dẫn

+ Đường sức đi qua tâm vòng dây là đường thẳng

– Phương: vuông góc với mặt phẳng vòng dây.

– Chiều: Khum bàn tay phải dọc theo vòng dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều của dòng điện trong khung dây, thì chiều của ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ xuyên qua mặt phẳng vòng dây.

– Độ lớn: $\displaystyle B=N.2\pi {{.10}^{-7}}\frac{I}{R}$

R: Bán kính của vòng dây

I: Cường độ dòng điện. N: Số vòng dây.

Dòng điện chạy trong ống dây

– – Hình ảnh đường sức (Trong lòng ống dây): Là các đường thẳng song song cách đều

– Phương: song song với trục ống dây.

– Chiều: xác định giống như của vòng dây.

– Độ lớn: $\displaystyle B=4\pi {{.10}^{-7}}nI=4\pi {{.10}^{-7}}\tfrac{N}{l}I$

n: Số vòng dây trên 1m chiều dài.

II.Từ trường của nhiều dòng điện

Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy

$\displaystyle \overset{\to }{\mathop{B}}\,=\overset{\to }{\mathop{{{B}_{1}}}}\,+\overset{\to }{\mathop{{{B}_{2}}}}\,+...+\overset{\to }{\mathop{{{B}_{n}}}}\,$

B.BÀI TẬP

DẠNG : XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ DO MỘT HOĂC NHIỀU DÒNG ĐIỆN SINH RA

Bài tập về xác định cảm ứng từ tại một điểm? Điều kiện để cảm ứng từ tại điểm đó bằng không?

I.Phương pháp

1. Xác định cảm ứng từ do 1, hoặc nhiều dòng điện sinh ra

Bước 1: Tính độ lớn và vẽ vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện sinh ra

+ Cảm ứng từ tại một điểm cách dòng điện thẳng dài r: B = 2.10^-7 $\displaystyle \frac{I}{r}$

+ Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây $\displaystyle B=4\pi {{.10}^{-7}}nI=4\pi {{.10}^{-7}}\tfrac{N}{l}I$

+ Cảm ứng từ trong lòng ống dây $\displaystyle B=N.2\pi {{.10}^{-7}}\frac{I}{R}$

Chú ý: – Nếu dây dẫn nằm trên mặt phẳng hình vẽ thì B $⊥$ mp hình vẽ ( được biểu diễn
¨; )

– Tuy nhiên để đơn giản: người ta thường vẽ dây dẫn $⊥$ mp hình vẽ

Bước 2: Sử dụng nguyên tắc chồng chất từ trường

có : $\vec{B_{M}} = \vec{B_{1}} + \vec{B_{2}} . . .$

Các trường hợp đặc biệt

+ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{1}}}$ $↑ ↑$ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{2}}}$ => B = B₁ + B₂; $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{{}}}}$ $↑ ↑$ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{1}}}$ và $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{2}}}$

+ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{1}}}$ $⇅$ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{2}}}$ => $B = |B_{1} - B_{2}|$ ; $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{{}}}}$ $↑ ↑$

+ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{1}}}$ $⊥$ $\displaystyle \overrightarrow{{{B}_{2}}}$ => $\displaystyle B=\sqrt{B_{1}^{2}+B_{2}^{2}}$ ; tan ( $\displaystyle \overrightarrow{B},\overrightarrow{{{B}_{1}}}$ ) = B₂/B₁

+ B₁ = B₂ => B = 2.B₁.cos $\displaystyle \frac{\left( \overrightarrow{{{B}_{1}}};\overrightarrow{{{B}_{2}}} \right)}{2}$ ; $\displaystyle \overrightarrow{B}$ là đường phân giác của góc $\displaystyle \left( \overrightarrow{{{B}_{1}}};\overrightarrow{{{B}_{2}}} \right)$