Bài giảng Vật lí 11 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

62
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Vật lí 11 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt" tìm hiểu về từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài; từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn; từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Kiểm tra bài cũ Từ trường là gì? Nêu đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ tại một điểm ? Trả lời: Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong đó. Đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ tại một điểm: +Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó; +Có độ lớn là: F B Il
Bài 21 TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT
ITừ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài Đường sức từ đi qua M là đường tròn nằm trong mặt phẳng đi qua M vuông góc với dây dẫn, có tâm O nằm trên dây dẫn. Véc tơ cảm ứng từ tại điểm M: Phương: vuông góc mặt phẳng tạo bởi M và dây dẫn, tiếp tuyến với Q đường sức từ qua M I Chiều: xác định bởi quy tắc nắm bàn tay phải Độ lớn: O B I . B 2.10 7 M r P
B I . B B2 I1 I2 M B1 B *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 B B1 B2 ... Đây chính là nguyên lý chồng chất từ trường
Hệ quả: Khi có hai dòng điện I1 và I2 chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song, cách I1 I2 nhau một đoạn r cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra dọc trên dây dẫn mang r dòng điện I2 là: I1 7 B1 2.10 r Lực từ của từ trường của dòng điện I1 tác dụng lên mỗi đoạn l của dòng I2 là: o 7 I1 I 2l F B1 I 2 l sin 90 2.10 r
IITừ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn Đường sức từ của dòng điện tròn là những đường cong có chiều đi vào mặt nam, đi ra mặt bắc Đường đi qua tâm O là đường thẳng dài vô hạn ở hai đầu. Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây có: Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện B Chiều:đi vào mặt Nam, đi ra mặt Bắc O. 7 I Độ lớn: B 2 .10 R Nếu có N vòng: I 7 I I B 2 .10 N R
IIITừ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ Ống dây dẫn hình trụ tạo thành bởi một dây dẫn quấn đều quanh một lõi hình trụ (thường có chiều dài lớn hơn nhiều so với đường kính tiết diện). Thí nghiệm: Bên ngoài ống dây các đường sức từ giống các đường sức của nam châm thẳng Bên trong ống dây các đường từ là những đường thẳng song song cùng chiều, cách đều nhau. Vậy từ trường trong lòng ống dây là từ trường đều.
B I
Quy tắc nắm tay phải Chiều các đường sức từ được xác định bằng quy tắc nắm bàn tay phải: Tưởng tượng dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây sao cho các ngón tr ỏ, ngón giữốa.. H Cảm ứng từ trong lòng ướng theo chi ng dây được xác đề u dòng điện; khi ịnh: đó ngón cái choãi ra cho ta chiều của đường sưc từ. 7 N B 4 .10 I l N S Trong đó N là tổng số vòng dây, l là độ dài hình trụ n là số vòng dây quấn trên một đơn vị dài. 7 B 4 .10 nI
Đặc điểm của cảm ứng từ tại một điểm M nào đó: Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn Phụ thuộc vào vị trí điểm M Phụ thuộc vào môi trường xung quanh
Củng cố Ghép một mệnh đề ở cột bên trái với một mệnh đề ở cột bên phải để được câu đúng 1. Độ lớn của cảm ứng từ do dòng a.Đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc điện thẳng rất dài gây ra tại điểm của dòng điện tròn ấy. M cách nó một đoạn r là 2. đường sức từ do dòng điện thẳng b. N rất dài có cường độ I là những … B 4 .10 7. I 4 .10 7.nI l 3. Độ lớn cảm ứng từ B tại tâm của c. khung dây tròn có bán kính R mang I dòng điện I là B 2.10 7. R 4.Các đường sức từ của dòng điện d. đường tròn nằm trong những mặt tròn có chiều … phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây 5. Độ lớn của cảm ứng từ B ở trong dẫn. lòng ống dây dẫn hình trụ có dòng điện I chạy qua là e. I B 2 .10 7. R
Bài toán: Một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện có cường độ 0,5A đặt trong không khí. Xác định cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây 2 cm. Tìm điểm N sao cho : BN BM
Bài giải Cảm ứng từ tại điểm M có phương chiều như hình vẽ và có độ lớn là: 7 I 7 0,5 BM 2.10 . 2.10 . 5.10 6 (T ) R 2.10 2 BN I M N Theo đề, để: BN BM BM Nghĩa là véc tơ cảm ứng từ tại N cùng phương, ngược chiều với véc tơ cảm ứng từ tại M và có độ lớn bằng cảm ứng từ tại M ằm đối xứng với m qua dây d N n ẫn