Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất - Vật lí lớp 11
Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất
Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 11.
Bài viết Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức - Đơn vị đo, Mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất Vật Lí 11.
1. Định nghĩa
- Nguyên lí chồng chất từ trường: Véctơ 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 đó.
- Quy tắc nắm tay phải đối với ống dây hình trụ: Khum bàn tay phải theo các vòng dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong vòng dây, ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều các đường sức từ trong lòng ống dây.
2. Công thức – đơn vị đo
Nguyên lí chồng chất từ trường:
Trong đó:
+ là vectơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra tại điểm ta xét.
+ … là vectơ cảm ứng do từng dòng điện riêng lẻ gây ra tại điểm mà ta xét.
- Việc cộng các vectơ cảm ứng từ thực hiện theo quy tắc hình hình hành.
- Nếu tại điểm xét có hai vectơ cảm ứng từ lần lượt do I1 và I2 gây ra thì
Cảm ứng từ tổng hợp tại điểm xét là:
+ Khi hợp với nhau một góc thì, độ lớn cảm ứng từ tổng hợp:
Nếu B1 = B2;
+ Khi cùng chiều thì B = B1 + B2, và cùng chiều với
+ Khi ngược chiều thì B = |B1 - B2|, và cùng chiều với vecto cảm ứng từ nào lớn hơn.
+ Khi vuông góc với nhau thì
3. Mở rộng
Khi trong không gian có nhiều dòng điện gây ra từ trường, cần sử dụng các kiến thức sau để xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt:
1, Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Véc tơ cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r:
- Có điểm đặt tại điểm ta xét;
- Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và điểm ta xét;
- Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải;
- Có độ lớn:
Trong đó:
+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T);
+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe (A);
+ r là khoảng cách từ dòng điện đến vị trí ta xét, có đơn vị mét (m).
2, Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Véc tơ cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:
- Có điểm đặt tại tâm vòng dây;
- Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.
- Có chiều tuân theo quy tắc: vào mặt Nam ra mặt Bắc;
- Có độ lớn:
Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:
Trong đó:
+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T);
+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe (A);
+ R là bán kính vòng dây mang dòng điện, có đơn vị mét (m).
+ N là số vòng dây
3, Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.
+ Véc tơ cảm ứng từ trong lòng ống dây (tại vùng có từ trường đều):
- Có điểm đặt: tại điểm ta xét;
- Có phương song song với trục ống dây;
- Có chiều vào Nam ra Bắc hoặc xác định theo qui tắc nắm tay phải;
- Có độ lớn:
Trong đó:
+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T);
+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe (A);
+ N là tổng số vòng dây;
+ l là chiều dài ống dây, có đơn vị mét (m);
+ n = là số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của ống dây.
4. Ví dụ minh họa
Bài 1:
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện ngoài khoảng hai dòng điện và cách dòng điện I1 8 (cm). Cảm ứng từ tại M có độ lớn là bao nhiêu ?
Bài giải :
Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được các vecto cảm ứng từ như hình vẽ.
Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại M là :
Điểm M cách dòng điện I2 một khoảng là r2 = 8 + 32 = 40 cm = 0,4 m
Cảm ứng từ do dòng điện I2 gây ra tại M là :
Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường
Vì nên B = |B1 – B2| = |1,25.10-5 – 0,05.10-5| = 1,2.10-5 (T)
Và vecto cùng chiều với vecto cảm ứng từ
Bài 2:
Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau 32 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trên dây 1 là I1 = 5 (A), dòng điện chạy trên dây 2 là I2 = 1 (A) ngược chiều với I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn và chiều như thế nào?
Bài giải:
Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được các vecto cảm ứng từ như hình vẽ.
Vì M nằm trong mặt phẳng hai dòng điện và cách đều hai dòng điện nên khoảng cách từ M đến mỗi dòng điện là 16 cm = 0,16 m.
Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại M là :
Cảm ứng từ do dòng điện I2 gây ra tại M là :
Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường
Vì nên B = B1 + B2 = 0,625.10-5 + 0,125.10-5 = 0,75.10-5 (T)
Và vecto cùng chiều với vecto cảm ứng từ
Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:
Sách VietJack thi THPT quốc gia 2024 cho học sinh 2k6:
Săn shopee siêu SALE :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
- Soạn Văn 12
- Soạn Văn 12 (bản ngắn nhất)
- Văn mẫu lớp 12
- Giải bài tập Toán 12
- Giải BT Toán 12 nâng cao (250 bài)
- Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 (100 đề)
- Bài tập trắc nghiệm Hình học 12 (100 đề)
- Giải bài tập Vật lý 12
- Giải BT Vật Lí 12 nâng cao (360 bài)
- Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 12 (có đáp án)
- Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Lí (18 đề)
- Giải bài tập Hóa học 12
- Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao
- Bài tập trắc nghiệm Hóa 12 (80 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Hóa (18 đề)
- Giải bài tập Sinh học 12
- Giải bài tập Sinh 12 (ngắn nhất)
- Chuyên đề Sinh học 12
- Đề kiểm tra Sinh 12 (có đáp án)(hay nhất)
- Ôn thi đại học môn Sinh (theo chuyên đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sinh (18 đề)
- Giải bài tập Địa Lí 12
- Giải bài tập Địa Lí 12 (ngắn nhất)
- Giải Tập bản đồ và bài tập thực hành Địa Lí 12
- Bài tập trắc nghiệm Địa Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Địa (20 đề)
- Giải bài tập Tiếng anh 12
- Giải bài tập Tiếng anh 12 thí điểm
- Giải bài tập Lịch sử 12
- Giải tập bản đồ Lịch sử 12
- Bài tập trắc nghiệm Lịch Sử 12
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sử (20 đề)
- Giải bài tập Tin học 12
- Giải bài tập GDCD 12
- Giải bài tập GDCD 12 (ngắn nhất)
- Bài tập trắc nghiệm GDCD 12 (37 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn GDCD (20 đề)
- Giải bài tập Công nghệ 12