Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt | Doanhnhan.edu.vn

Bài 1:

Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Hướng dẫn giải:

  • Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện gây ra từ trường, dạng hình học của dây dẫn, vị trí của điểm khảo sát và môi trường xung quanh dòng điện.

Bài 2:

Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển:

a) song song với dây?

b) vuông góc với dây?

c) theo một đường sức từ xung quanh dây?

Hướng dẫn giải

a) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây.

(B = {2.10^{ – 7}}.frac{I}{r}), khi r không đổi thì B cũng không đổi. 

b) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài sẽ tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch chuyển ra xa dây dẫn khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây.

(B = {2.10^{ – 7}}.frac{I}{r}), khi r tăng thì B giảm và ngược lại.

c) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây.

READ:  So sánh nguyên phân và giảm phân?  | Doanhnhan.edu.vn

(B = {2.10^{ – 7}}.frac{I}{r}), khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ở đây phương của vectơ cảm ứng từ luôn thay đổi. 

Bài 3:

Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, (I_1 = 2A); dòng thứ hai hình tròn, tâm O cách dòng thứ nhất (R_2 = 40 cm), bán kính = 20 cm, (I_2 = 2A). Xác định cảm ứng từ tại ({O_2}) .

Hướng dẫn giải:

  • Ta có: 

    • Cảm ứng từ tại ({O_2}) do dòng điện ({I_1}) gây ra: ({B_1} = {2.10^{ – 7}}.frac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = ,{2.10^{ – 7}}.frac{2}{{0,4}} = {10^{ – 6}}(T))

    • Cảm ứng từ tại ({O_2}) do dòng điện ({I_2}) gây ra: ({B_2} = {2.10^{ – 7}}pi .frac{{{I_2}}}{{{r_2}}} = ,{2.10^{ – 7}}pi .frac{2}{{0,2}} = 6,{28.10^{ – 6}}(T))

    • Cảm ứng từ tổng hợp tại ({O_2}) : (overrightarrow B  = overrightarrow {{B_1}}  + overrightarrow {{B_2}} )

• Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy theo chiều kim đồng hồ:

Vì (overrightarrow {{B_1}}  uparrow  uparrow overrightarrow {{B_2}} ) nên (B = {B_1} + {B_2} = 7,{28.10^{ – 6}}(T))

• Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.3b).

Vì (overrightarrow {{B_1}}  uparrow  downarrow overrightarrow {{B_2}} ) nên (B = {B_1} – {B_2} = 5,{28.10^{ – 6}}(T))

  • Vậy, (B = 7,{28.10^{ – 6}}(T)) hoặc (B = 5,{28.10^{ – 6}}(T))

Bài 4:

Một dây dẫn rất dài thẳng  hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn có bán kính R =6 cm mang dòng điện 4A . Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây . 

Hướng dẫn giải:

  • Ta có:  (I{rm{ }} = {rm{ }}4A;{rm{ }}R{rm{ }} = {rm{ }}6{rm{ }}cm{rm{ }} = {rm{ }}{6.10^{ – 2}}m.)

  • Độ lớn cảm ứng từ của dây dẫn thẳng gây ra tại O :

({B_1} = {2.10^{ – 7}}.frac{I}{R})

READ:  Thực hành Xem băng hình về tập tính của sâu bọ | Doanhnhan.edu.vn

( Rightarrow B = {2.10^{ – 7}}.frac{4}{{{{6.10}^{ – 2}}}} = 1,{3.10^{ – 5}}T)

({B_2} = 2.pi {.10^{ – 7}}.frac{I}{R})

( Rightarrow B = 2.3,{14.10^{ – 7}}.frac{4}{{{{6.10}^{ – 2}}}} = 4,{2.10^{ – 5}}T)

(vec B = overrightarrow {{B_1}}  + overrightarrow {{B_2}} )

Mà (overrightarrow {{B_1}} ,overrightarrow {{B_2}} )  cùng chiều nên :

( Rightarrow B = {B_1} + {B_2} = 1,{3.10^{ – 5}} + {rm{ }}4,{2.10^{ – 5}} = 5,{5.10^{ – 5}}T)

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Học tập