Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt (Chuẩn kiến thức)

Kiểm tra bài cũ 
1. 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: 
2. Phaùt bieåu quy taéc baøn tay traùi ? 
Baøn tay traùi duoãi thaúng 
 xuyeân vaøo loøng baøn tay 
Chieàu töø coå tay ñeán ngoùn tay : chieàu doøng ñieän . 
Ngoùn caùi choaõi ra 90 ¨ chæ chieàu cuûa löïc töø . 
 3 . Lực từ t aùc duïng leân ñoaïn daây ñieän AB : ñieåm ñaët , phöông , chieàu , ñoä lôùn ? 
- Ñieåm ñaët : trung ñieåm cuûa ñoaïn daây AB; 
- Phöông : 
- Chieàu : xaùc ñònh theo quy taéc baøn tay traùi; 
- Ñoä lôùn : 
NH ẮC L ẠI KI ẾN TH ỨC C Ũ 
ĐƯỜNG SỨC TỪ CUÛA DOØNG ÑIEÄN TRONG DAÂY DAÃN THAÚNG DAØI 
Caùc ñöôøng söcù töø laø nhöõng ñöôøng troøn ñoàng taâm naèm trong maët phaúng vuoâng goùc vôùi daây daãn , coù taâm naèm treân daây daãn . 
ĐƯỜNG SỨC TỪ CUÛA DOØNG ÑIEÄN TRONG KHUNG DAÂY DAÃN TROØN 
Ñöôøng söùc töø qua taâm O cuûa khung daây vaø vuoâng goùc vôùi maët phaúng khung daây laø ñöôøng thaúng , caùc ñöôøng caûm öùng töø khaùc khoâng qua O laø nhöõng ñöôøng cong. 
Phía maø caùc ñöôøng söùc töø ñi ra laø maët baéc (N). 
Phía maø caùc ñöôøng söùc töø ñi vaøo laø maët nam (S). 
Tiết 40. Bài 21-TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG CÁC DÂY DẪN CÓ HÌNH DẠNG ĐẶC BIỆT 
Đặc điểm của 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 điểm M; 
 Phụ thuộc vào môi trường xung quanh. 
H ãy n ê u nh ững đặc đ i ểm của cảm ứng từ tại một điểm M trong từ trường của một dòng điện? 
I- Từ 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 . 
I 
M 
P 
Q 
. 
Véc tơ cảm ứng từ tại điểm M : 
Phương: vuông góc mặt phẳng tạo bởi M và dây dẫn, tiếp tuyến với đường sức từ qua M 
O 
Chiều: xác định bởi quy tắc nắm bàn tay phải 
Độ lớn: 
I 1 
M 
I 2 
. 
I 
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 
* Từ trường của nhiều dòng điện : 
Đây chính là nguyên lý chồng chất từ trường 
Hệ quả : 
Khi có hai dòng điện I 1 và I 2 chạy trong hai dây dẫn thẳng dài , song song , cách nhau một đoạn r cảm ứng từ do dòng điện I 1 gây ra dọc trên dây dẫn mang dòng điện I 2 là : 
r 
I 1 
I 2 
 Lực từ của từ trường của dòng điện I 1 tác dụng lên mỗi đoạn l của dòng I 2 là : 
II- Từ 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 . 
O 
. 
I 
I 
Cảm ứng từ tại tâm của vòng dây có : 
- Phương : vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện 
* Nếu có N vòng : 
- Chiều:đi vào mặt Nam, đi ra mặt B ắc 
Độ lớn : 
III- Từ 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 
Cảm ứng từ trong lòng ống dây được xác định : 
Trong đó N(vòng) là tổng số vòng dây , l(mét) là độ dài hình trụ 
n = (N/l) là số vòng dây quấn trên một đơn vị dài(vòng/m). 
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 trỏ , ngón giữa .. Hướng theo chiều dòng điện ; khi đó ngón cái choãi ra cho ta chiều của đường sức từ . 
Củng cố 
1. Độ lớn của cảm ứng từ do dòng điện thẳng rất dài gây ra tại điểm M cách nó một đoạn r là 
2. đường sức từ do dòng điện thẳng rất dài có cường độ I là những  
3. Độ lớn cảm ứng từ B tại tâm của khung dây tròn có bán kính R mang dòng điện I là 
4.Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều  
5. Độ lớn của cảm ứng từ B ở trong lòng ống dây dẫn hình trụ có dòng điện I chạy qua là 
a.Đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy . 
b. 
c. 
d. đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn . 
e. 
Ghép một mệnh đề ở cột bên trái với một mệnh đề ở cột bên phải để được câu đúng 
Xaùc ñònh taïi ñieåm M (OM = r) 
Ñieåm ñaët : M 
Phöông : tieáp tuyeán vôùi ñöôøng troøn ( O,r ). 
Chieàu : theo chieàu cuûa ñöôøng caûm öùng töø . 
Ñoä lôùn : 
Ñieåm ñaët : taâm khung daây; 
Phöông : maët phaúng khung daây; 
Chieàu : xaùc ñònh theo quy taéc naém tay phaûi; 
Ñoä lôùn : 
Voøng daây 
Vectô caûm öùng töø trong loøng oáng daây 
Ñieåm ñaët : taïi ñieåm khaûo saùt trong loøng oáng daây; 
Phöông : song song vôùi truïc oáng daây; 
Chieàu : xaùc ñònh bôûi quy taéc naém tay phaûi; 
Ñoä lôùn : 
vôùi soá voøng daây treân moãi meùt chieàu daøi cuûa oáng daây. 
Neáu doøng ñieän laàn löôït gaây taïi moät ñieåm M naøo ñoù caùc vectô caûm öùng töø 
thì vectô caûm öùng töø toång hôïp taïi ñieåm ñoù laø :