Tài liệu gồm 39 trang, bao gồm kiến thức cần nhớ và phương pháp giải các dạng bài tập chuyên đề từ trường của dòng điện trong chương trình Vật lí 11. 1. Từ trường Giữa hai dẫy dẫn có dòng điện (hai dòng điện), giữa hai nam châm, giữa một dòng điện và một nam châm đều có lực tương tác; những lực tương tác ấy gọi là lực từ. Ta nói dòng điện và nam châm có từ tính. Xung quanh mỗi nam châm hay mỗi dòng điện tồn tại một từ trường. Từ trường là một dạng vật chất mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong khoảng không gian có từ trường. Tại một điểm trong không gian có từ trường, hướng của từ trường là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó. Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó. Các tính chất của đường sức từ: Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường chỉ vẽ được một và chỉ một đường sức từ. Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu. Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc). Quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chỗ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa. 2. Cảm ứng từ Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường xác định một véc tơ cảm ứng từ: Có hướng trùng với hướng của từ trường; Có độ lớn bằng F I với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có độ dài cường độ I, đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó. Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T). STUDY TIP Từ trường đều là từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. Đường sức từ của từ trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau. 3. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt a. Véc tơ cảm ứng từ B do dòng điện thẳng rất dài gây ra Có điểm đặt: tại điểm ta xét Có phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và điểm ta xét Đường sức từ của nam châm. Dạng bài. Xác định cảm ứng từ tạo bởi dòng điện 1. Phương pháp chung Sử dụng kết quả về từ trường của những dòng điện đặc biệt đã nêu ở phần kiến thức cần nhớ. Áp dụng quy tắc tổng hợp véc tơ và nguyên lý chồng chất từ trường để xác định từ trường tổng hợp tạo bởi nhiều dòng điện. 2. Ví dụ minh họa. [ads] Phương pháp giải bài tập từ trường của dòng điện trong dây dẫn có hình dạng đặc biệtPHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT Quảng cáo  I- TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN THẲNG DÀI VÔ HẠN Đường sức từ của dòng điện thẳng dài vô hạn là những đường tròn đồng tâm. \(\overrightarrow B \) có: + Điểm đặt: Đặt tại điểm đang xét + Phương: Vuông góc với bán kính + Chiều: Được xác định theo các cách:
+ Độ lớn: \(B = {2.10^{ - 7}}\dfrac{I}{r}\) (r - khoảng cách từ điểm đang xét đến tâm) II- TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRÒN Đường sức từ của dòng điện tròn có phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây \(\overrightarrow B \) có: + Điểm đặt: Tại tâm của dòng điện tròn + Phương: Vuông góc với mặt phẳng vòng dây + Chiều:
+ Độ lớn: \(B = 2\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{I}{R}\) ( R- bán kính của dòng điện tròn) III- TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG ỐNG DÂY \(\overrightarrow B \) trong lòng ống dây có: + Phương : song song trục ống dây + Chiều: Xác định theo quy tắc cái đinh ốc + Độ lớn: \(B = 4\pi {.10^{ - 7}}\dfrac{N}{l}I\) Trong đó:
IV- NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT CỦA TỪ TRƯỜNG \(\overrightarrow {{B_M}} = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + ... + \overrightarrow {{B_n}} \) Trong đó: + \(\overrightarrow {{B_1}} ,\overrightarrow {{B_2}} ,...,\overrightarrow {{B_n}} \): gọi là véctơ cảm ứng từ do các dòng điện I1, I2,..., In gây ra tại M + Đơn vị của cảm ứng từ (B) là : T (tesla) V- PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CẢM ỨNG TỪ - Bước 1: Xác định hướng của các véctơ cảm ứng từ B do nhiều dòng điện gây ra tại điểm ta đang xét bằng các quy tắc (cái đinh ốc, bàn tay phải, ...) đã nêu ở trên - Bước 2: Sử dụng nguyên lí chồng chất của từ trường tại điểm đang xét. \(\overrightarrow {{B_M}} = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} + ... + \overrightarrow {{B_n}} \) (1) - Bước 3: Đưa phương trình (1) trở về phương trình đại số bằng các cách sau: + Chọn hệ trục tọa độ để chiếu + Vận dụng phương pháp hình học và các hệ thức lượng trong tam giác thường (định lí hàm số cos, hàm số sin, ... ) và các hệ thức lượng trong tam giác vuông - Bước 4: Tìm ẩn số của bài toán Chú ý: Có thể dùng kí hiệu sau để vẽ hình (\( \oplus \)) đi vào, (\( \odot \)) đi ra
Giải bài 2 trang 133 SGK Vật lí 11. 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: |
