Công thức tính từ trường của dòng điện hay nhất - Vật lí lớp 11
Công thức tính từ trường của dòng điện hay nhất
Công thức tính từ trường của dòng điện 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 từ trường của dòng điện 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 từ trường của dòng điện hay nhất Vật Lí 11.
1. Định nghĩa
- Xung quanh dòng điện tồn tại một từ trường. Thực nghiệm và lý thuyết đã xác định được cảm ứng từ tại một điểm cho trước trong từ trường của một dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng nhất định.
Cảm ứng từ tại một điểm M:
+ 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 của điểm M;
+ Phụ thuộc vào môi trường xung quanh.
1, Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài
+ Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên trục dây dẫn.
+ Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.
Nắm bàn tay phải sao cho ngón cái choãi ra 900 chỉ chiều dòng điện, các ngón tay kia khum lại chỉ chiều của đường sức từ.
2, Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn.
+ Đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vô hạn ở hai đầu và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng tròn, còn các đường khác là những đường cong, có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
3, Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
+ Trong lòng ống dây: các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau (từ trường đều). Ở gần miệng ống và ở ngoài ống: các đường cảm ứng từ là những đường cong, có dạng giống các đường sức từ của nam châm thẳng.
+ Chiều của các đường sức từ được xác định bằng quy tắc nắm tay phải.
2. Công thức – đơn vị đo
1, Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài
- Có độ lớn: B = 2.10-7.
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
- Có độ lớn: B = 2p.10-7 ;
Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì: B = 2p.10-7 N .
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.
- Có độ lớn: B = 4p.10-7.I = 4p.10-7 nI;
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.
3. Mở rộng
1, Quy tắc nắm tay phải để xác định chiều cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây tròn: 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 900chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng vòng dây.
2, Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véctơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm đó.
Nguyên lí chồng chất từ trường:
Trong đó:
+ là vecto cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra tại điểm ta xét.
+ … là vecto cảm ứng do từng dòng điện riêng lẻ gây ra tại điểm mà ta xét.
Việc cộng các vecto cảm ứng từ thực hiện theo quy tắc hình hình hành.
Quy tắc hình bình hành: Nếu vecto đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn vecto tổng của chúng.
- 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. Từ các công thức xác định độ lớn cảm ứng từ, ta có thể suy ra công thức xác định cường độ dòng điện, số vòng dây, khoảng cách đến dây dẫn hoặc bán kính dòng điện tròn.
Với dòng điện thẳng:
Với dòng điện tròn:
Với ống dây:
4. Ví dụ minh họa
Bài 1: Dòng điện I = 1 (A) chạy trong dây dẫn thẳng dài. Cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn 10 (cm) có độ lớn bao nhiêu?
Bài giải:
Áp dụng công thức:
Bài 2 : Một dòng điện 2A chạy trong một dây dẫn uốn thành vòng tròn có bán kính 20 cm gồm 20 vòng dây. Cảm ứng từ tại tâm vòng dây có độ lớn là bao nhiêu ?
Bài giải :
Áp dụng công thức
Đáp án: 1,256.10-4 (T)
Bài 3: Một ống dây dài 50 (cm), cường độ dòng điện chạy qua mỗi vòng dây là 2 (A). cảm ứng từ bên trong ống dây có độ lớn B = 25.10-4 (T). Số vòng dây của ống dây là bao nhiêu ?
Bài giải :
Áp dụng công thức :
Đáp án: 497 vòng
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