Ở bài học trước chúng ta đã biết, xung quanh một dây dẫn có dòng điện luôn tồn tại một từ trường. Đại lượng đặc trưng cho tác dụng của từ trường là véc tơ cảm ứng từ \(\mathop B\limits^ \to \) , vậy, véc tơ cảm ứng từ \(\mathop B\limits^ \to \) phụ thuộc vào yếu tố nào ?
Để trả lời cho câu hỏi trên, cũng là nội dung chính của bài học , mời các em cùng tìm hiểu bài mới- Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.
Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.
Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r:
\(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\)
Lưu ý : Qui tắc nắm tay phải : “tay phải nắm lấy vòng dây sao cho ngón cái choãi ra là chiều dòng điện, khí đó các ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của Đường sức từ”
Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu còn các đường khác là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:
\(B = 2\pi {.10^{ - 7}}.N\frac{I}{R}\)
Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.
Cảm ứng từ trong lòng ống dây:
\(B = 4\pi {.10^{ - 7}}.nI = 4\pi {.10^{ - 7}}.\frac{N}{\ell }I\)
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
\(\overrightarrow B = {\overrightarrow B _1} + {\overrightarrow B _2} + ... + {\overrightarrow B _n}\)
Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện gây ra từ trường, dạng hình học của dây dẫn, vị trí của điểm khảo sát và môi trường xung quanh dòng điện.
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:
a) song song với dây?
b) vuông góc với dây?
c) theo một đường sức từ xung quanh dây?
a) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây.
\(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\), khi r không đổi thì B cũng không đổi.
b) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài sẽ tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch chuyển ra xa dây dẫn khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây.
\(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\), khi r tăng thì B giảm và ngược lại.
c) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây.
\(B = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{r}\), khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ở đây phương của vectơ cảm ứng từ luôn thay đổi.
Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, \(I_1 = 2A\); dòng thứ hai hình tròn, tâm O cách dòng thứ nhất \(R_2 = 40 cm\), bán kính = 20 cm, \(I_2 = 2A\). Xác định cảm ứng từ tại \({O_2}\) .
Ta có:
Cảm ứng từ tại \({O_2}\) do dòng điện \({I_1}\) gây ra: \({B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{{{I_1}}}{{{r_1}}} = \,{2.10^{ - 7}}.\frac{2}{{0,4}} = {10^{ - 6}}(T)\)
Cảm ứng từ tại \({O_2}\) do dòng điện \({I_2}\) gây ra: \({B_2} = {2.10^{ - 7}}\pi .\frac{{{I_2}}}{{{r_2}}} = \,{2.10^{ - 7}}\pi .\frac{2}{{0,2}} = 6,{28.10^{ - 6}}(T)\)
Cảm ứng từ tổng hợp tại \({O_2}\) : \(\overrightarrow B = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} \)
• Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy theo chiều kim đồng hồ:
Vì \(\overrightarrow {{B_1}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{B_2}} \) nên \(B = {B_1} + {B_2} = 7,{28.10^{ - 6}}(T)\)
• Trường hợp dòng điện trong vòng dây thứ hai chạy ngược chiều kim đồng hồ (như hình 21.3b).
Vì \(\overrightarrow {{B_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{B_2}} \) nên \(B = {B_1} - {B_2} = 5,{28.10^{ - 6}}(T)\)
Vậy, \(B = 7,{28.10^{ - 6}}(T)\) hoặc \(B = 5,{28.10^{ - 6}}(T)\)
Một dây dẫn rất dài thẳng hai đầu, ở giữa dây uốn thành vòng tròn có bán kính R =6 cm mang dòng điện 4A . Tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây .
Ta có: \(I{\rm{ }} = {\rm{ }}4A;{\rm{ }}R{\rm{ }} = {\rm{ }}6{\rm{ }}cm{\rm{ }} = {\rm{ }}{6.10^{ - 2}}m.\)
Độ lớn cảm ứng từ của dây dẫn thẳng gây ra tại O :
\({B_1} = {2.10^{ - 7}}.\frac{I}{R}\)
\( \Rightarrow B = {2.10^{ - 7}}.\frac{4}{{{{6.10}^{ - 2}}}} = 1,{3.10^{ - 5}}T\)
Phương và chiều như hình vẽ.
Độ lớn cảm ứng từ của vòng tròn gây ra tại O :
\({B_2} = 2.\pi {.10^{ - 7}}.\frac{I}{R}\)
\( \Rightarrow B = 2.3,{14.10^{ - 7}}.\frac{4}{{{{6.10}^{ - 2}}}} = 4,{2.10^{ - 5}}T\)
Phương và chiều như hình vẽ.
Độ lớn cảm ứng từ tổng hợp tại O :
\(\vec B = \overrightarrow {{B_1}} + \overrightarrow {{B_2}} \)
Mà \(\overrightarrow {{B_1}} ,\overrightarrow {{B_2}} \) cùng chiều nên :
\( \Rightarrow B = {B_1} + {B_2} = 1,{3.10^{ - 5}} + {\rm{ }}4,{2.10^{ - 5}} = 5,{5.10^{ - 5}}T\)
Qua bài giảng Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được cách xác định phương chiều và viết được công thức tính cảm ứng từ B của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy trong dây dẫn tròn và dòng điện chạy trong ống dây.
Vận dụng được nguyên lí chồng chất từ trường để giải các bài tập.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 21 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 10A đặt trong chân không sinh ra 1 từ trường tại điểm cách dây dẫn 50 cm có độ lớn cảm ứng từ là:
Một khung dây tròn bán kính 314 cm có 10 vòng dây quấn cách điện với nhau, đặt trong không khí, có dòng điện I chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là 2.10-5 T. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là:
Một ống dây dài 25 cm có dòng điện 0,5 A chạy qua đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là 6,28.10-3 T. Số vòng dây được quấn trên ống dây là:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 21để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 133 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 151 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 151 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 151 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 151 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 5 trang 151 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 21.1 trang 52 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.2 trang 52 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.3 trang 52 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.4 trang 52 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.5 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.6 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.7 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.8 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.9 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.10 trang 53 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.11 trang 54 SBT Vật lý 11
Bài tập 21.12 trang 54 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 10A đặt trong chân không sinh ra 1 từ trường tại điểm cách dây dẫn 50 cm có độ lớn cảm ứng từ là:
Một khung dây tròn bán kính 314 cm có 10 vòng dây quấn cách điện với nhau, đặt trong không khí, có dòng điện I chạy qua. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là 2.10-5 T. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là:
Một ống dây dài 25 cm có dòng điện 0,5 A chạy qua đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là 6,28.10-3 T. Số vòng dây được quấn trên ống dây là:
Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn:
Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, \(I_1 = 2A\); dòng thứ hai hình tròn, tâm O cách dòng thứ nhất \(R_2 = 40 cm\), bán kính = 20 cm, \(I_2 = 2A\). Xác định cảm ứng từ tại \({O_2}\) theo chiều kim đồng hồ.
Một dòng điện không đổi chạy trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong chân không có cường độ I=10 A. Cảm ứng từ tại một điểm nằm cách dòng điện 2cm có độ lớn là
Một dòng điện không đổi chạy trong dây dẫn thẳng, dài đặt trong chân không. Biết cảm ứng từ tại vị trí cách dòng điện 3cm có độ lớn là 2.10-5T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là
Một dòng điện không đổi chạy trong dây dẫn thẳng dài, dài đặt trong chân không có cường độ I=5A. Gọi M là một điểm gần dòng điện , cảm ứng từ tại M có độ lớn là 2.10-5T. Khoảng cách từ M đến dòng điện là
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện trong một dây dẫn không phụ thuộc vào
Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng, rất dài không thay đổi khi điểm đó dịch chuyển
Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
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:
a) Song song với dây?
b) Vuông góc với dây?
c) Theo một đường sức từ xung quanh dây?
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Độ lớn cảm ứng từ tại tâm một dòng điện tròn.
A. Tỉ lệ với cường độ dòng điện.
B. Tỉ lệ với chiều dài đường tròn.
C. Tỉ lệ với diện tích hình tròn.
D. Tỉ lệ nghịch với diện tích hình tròn.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ
A. Luôn bằng 0.
B. Tỉ lệ với chiều dài ống dây.
C. Là đồng đều.
D. Tỉ lệ với tiết diện ống diện.
So sánh cảm ứng từ bên trong hai ống dây điện sau:
Hai dòng điện đồng phẳng: dòng thứ nhất thẳng dài, \(I_1 = 2A\); dòng thứ hai hình tròn, tâm O cách dòng thứ nhất \(R_2 = 40 cm\), bán kính = 20 cm, \(I_2 = 2A\). Xác định cảm ứng từ tại \({O_2}\) .
Hai dòng điện \(I_1 = 3 A, I_2 = 2 A\) chạy trong hai dây dẫn thẳng dài, song song cách nhau 50 cm theo cùng một chiều. Xác định những điểm tại đó = .
Chọn câu đúng.
Đường sức từ của từ trường gây ra bởi
A. dòng điện thẳng là những đường thẳng song song với dòng điện.
B. dòng diện tròn là những đường tròn
C. dòng điện tròn là những đường thẳng song song và cách đều nhau.
D. dòng diện trong ống dây đi ra ở cực Bắc đi vào ở cực Nam của ống dây đó.
Chọn phương án đúng.
Hai điểm M, N gần dòng điện thẳng dài mà khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp 2 lần khoảng cách từ N đến dòng điện. Nếu gọi cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện đó tại M là BM , tại N là BN thì:
A. BM = 2BN
B. BM = 0,5BN
C. BM = 4BN
D. BM = 0,25BN
Cho dòng điện cường độ 1A chạy trong dây dẫn thẳng. Tính cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn 10 cm.
Tại tâm của một dòng điện tròn cường độ I = 5A người ta đo được cảm ứng từ B = 31,4.10-6T. Hỏi đường kính của dòng điện đó?
Người ta muốn tạo ra từ trường có cảm ứng từ B = 250.10-5 T bên trong một ống dây. Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây là I = 2A. Ống dây dài 50 cm. Hỏi phải quấn bao nhiêu vòng dây?
Chỉ ra ý đúng.
Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi
A. điểm M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và rời xa dây.
B. điểm M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây.
C. điểm M dịch chuyển theo hướng song song với dây.
D. điểm M dịch chuyển theo một đường sức từ của dòng điện.
Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn gây ra tại tâm O của vòng dây có độ lớn giảm khi
A. cường độ dòng điện tăng dần.
B. cường độ dòng điện giảm dần.
C. số vòng dây dẫn có cùng tâm O tăng dần.
D. đường kính của vòng dây dẫn giảm dần.
Cảm ứng từ do dòng điện chạy qua ống dây dẫn hình trụ gây ra ở bên trong ống dây có độ lớn tăng lên khi
A. độ dài của ống dây hình trụ tăng dần.
B. đường kính của ống dây hình trụ giảm dần.
C. số vòng dây quấn trên mỗi đơn vị dài của ống dây hình trụ tăng dần.
D. cường độ dòng điện chạy qua ống dây hình trụ giảm dần.
Dòng điện cường độ 12 A chạy qua một dây dẫn thẳng dài gây ra tại điểm M trong không khí một từ trường có cảm ứng từ là 1,6.10-5 T. Xác định khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn thẳng.
A. 15 cm. B. 1,5 cm.
C. 150 cm. D. 0,15 cm.
Một dòng điện chạy trong một vòng dây dẫn bán kính 5,8 cm gây ra tại tâm của vòng dây một từ trường có cảm ứng từ là 1,3.10-4 T. Xác định cường độ dòng điện chạy trong vòng dây dẫn này.
A. 1,2 A. B. 20 A.
C. 12 A. D. 2,5 A.
Một ống dây dẫn hình trụ dài 31,4 cm (không lõi sắt) gồm 1200 vòng có dòng điện cường độ 2,5 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ bên trong ống dây này. Cho biết đường kính của ống dây khá nhỏ so với độ dài của nó.
A.2.1T. B.0,12.10-3T.
C. 1,2T. D. 12.10-3T.
Dòng điện chạy qua một dây dẫn thẳng dài đặt nằm ngang trong không khí gây ra tại một điểm cách nó 4,5 cm một cảm ứng từ có độ lớn 2,8.10-4 T. Xác định :
a) Cường độ của dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng.
b) Độ lớn của cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm cách nó 10 cm.
Một dây dẫn thẳng dài 1,4 m đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,25 T. Khi dòng điện cường độ 12 A chạy qua dây dẫn thì dây dẫn này bị tác dụng một lực bằng 2,1 N. Xác định góc hợp bởi hướng của dòng điện chạy qua dây dẫn và hướng của cảm ứng từ.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
+ Vì đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc \(60{}^\circ \) nên \(\left( \overrightarrow{B},\overrightarrow{n} \right)=90{}^\circ -60{}^\circ =30{}^\circ \)
+ Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung là:
\(M=NIBS\sin \alpha =75.\pi .0,{{05}^{2}}.0,25.8.\sin 30{}^\circ =0,59\) N.m.
Câu trả lời của bạn
Tiết diện của khung là \(\operatorname{S}=\pi {{R}^{2}}.\) Do khung dây được đặt vuông góc với các đường sức từ nên \(\alpha =0.\) Từ thông xuyên qua khung dây là
\(\Phi =\text{BS}\cos \alpha ={{2.10}^{-5}}.\pi .0,{{2}^{2}}=2,{{51.10}^{-6}}\,Wb\)
Câu trả lời của bạn
Từ thông xuyên qua khung dây là
\(\Phi =\text{BS}\cos \alpha ={{2.10}^{-5}}.0,{{04}^{2}}.\cos {{30}^{0}}=16\sqrt{3}{{.10}^{-9}}\,Wb\)
Câu trả lời của bạn
Từ thông xuyên qua khung dây là \(\Phi =\operatorname{BS}\text{cos}\alpha =\operatorname{BS}={{5.10}^{-2}}{{.2.10}^{-4}}={{10}^{-5}}\,\text{W}b\)
Câu trả lời của bạn
Ta có \(\Phi =\operatorname{BS}\text{cos}\alpha ,\) với \(\alpha ={{90}^{0}}-{{30}^{0}}={{60}^{0}}.\)
Từ đó suy ra
\(\Phi ={{5.10}^{-2}}.0,{{05}^{2}}.\cos {{60}^{0}}=6,{{25.10}^{-5}}\,Wb\)
Câu trả lời của bạn
Tiết diện S của khung dây là: \(\operatorname{S}=\frac{\Phi }{\operatorname{B}}=2,{{5.10}^{-3}}\,{{m}^{2}}=25\,\,c{{m}^{2}}\)
Chiều rộng của khung dây nói trên là: \(a=\frac{S}{l}=1\,\,\text{cm}=0,01\,\,\operatorname{m}.\)
a. Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây.
b. Con chạy của biến trở R di chuyển sang phải.
c. Đưa khung dây ra xa dòng điện.
d. Đóng khóa K.
e. Giảm cường độ dòng điện trong ống dây.
f. Khung dây ban đầu trong từ trường hình vuông, sau đó được kéo thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi.
Câu trả lời của bạn
a. Thanh nam châm rơi đến gần khung dây, sau đó đi qua khung dây và rơi ra khỏi khung dây.
+ Cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) của nam châm có hướng vào S ra N.
+ Khi nam châm rơi lại gần khung dây ABCD thì cảm ứng từ cảm ứng
\(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) của khung dây có chiều ngược với cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\).
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to D\to C\to B\to A\) như hình.
+ Sau khi nam châm qua khung dây thì nam châm sẽ ra xa dần khung dây, do đó cảm ứng từ cảm ứng \(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) của khung dây có chiều cùng với với cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) .
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to B\to C\to D\to A\).
b. Con chạy của biến trở R diện tích chuyển sang phải
+ Dòng điện tròn sinh ra cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) có chiều từ trong ra ngoài.
+ Khi biến trở dịch chuyển sang phải thì điện trở R tăng nên dòng điện I trong mạch giảm \(\to \) cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) do vòng dây tròn sinh ra cũng giảm \(\to \) từ thông giảm \(\to \) từ trường cảm ứng \(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) sẽ cùng chiều với từ trường của dòng điện tròn (chiều từ trong ra ngoài)
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to B\to C\to D\to A.\)
c. Đưa khung dây ra xa dòng điện
+ Cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) do dòng điện I gây ra ở khung dây ABCD có chiều từ ngoài vào trong.
+ Vì khung dây ra xa dòng điện I nên từ thông giảm \(\to \) từ trường cảm ứng \(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) của khung dây sẽ cùng chiều với từ trường \(\overrightarrow{B}.\)
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to B\to C\to D\to A.\)
d. Đóng khóa K.
+ Khi đóng khóa K trong mạch có dòng điện I tăng từ 0 đến I.
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải xác định được chiều cảm ứng từ. \(\overrightarrow{B}\) bên trong ống dây có chiều như hình.
+ Vì dòng điện có cường độ tăng từ 0 đến I nên từ thông cũng tăng suy ra cảm ứng từ cảm ứng \(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) sẽ có chiều ngược với chiều của cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}.\)
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to B\to C\to D\to A.\)
e. Giảm cường độ dòng điện trong ống dây.
+ Cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) bên trong ống dây có chiều từ trên xuống như hình vẽ.
+ Vì cường độ dòng điện giảm nên từ thông gửi qua khung dây ABCD giảm do đó cảm ứng từ cảm ứng \(\overrightarrow{{{B}_{c}}}\) cùng chiều với cảm ứng từ \(\overrightarrow{B}\) của ống dây.
+ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải suy ra chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ABCD có chiều từ \(A\to D\to C\to B\to A.\)
f. Kéo khung dây thành hình chữ nhật ngày càng dẹt đi
Khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật.
Chứng minh: Giả sử hình chữ nhật có hai cạnh là a, b. Gọi chu vi của hình chữ nhật và hình vuông đều là x.
Theo bất đẳng thức Cô-si ta có \(x=2a+2b\ge 2\sqrt{2a.2b}\Rightarrow S=ab\le \frac{{{x}^{2}}}{16}.\) Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=\frac{x}{4}\) nên diện tích lớn nhất của hình chữ nhật có chu vi x là \(\frac{{{x}^{2}}}{16}\) lúc này hình chữ nhật là hình vuông có cạnh \(\frac{x}{4}.\) Vậy khi hai hình có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn hơn hình chữ nhật.
Quay trở lại bài tập, trong quá trình kéo thì diện tích của khung giảm dần, dẫn đến từ thông qua khung giảm \(\Rightarrow \) từ trường cảm ứng \(\overrightarrow{B}\) cùng chiều với \(\overrightarrow{B}\) \(\Rightarrow \) dòng điện cảm ứng \({{I}_{C}}\) có chiều \(\overrightarrow{B}.\)
a) Tính cảm ứng từ B trong ống dây.
b) Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông, có cạnh 5 cm. Hãy tính từ thông xuyên qua khung dây?
Câu trả lời của bạn
a) \(\operatorname{B}=4\pi {{.10}^{-7}}.\frac{N}{l}.I=4\pi {{.10}^{7}}.\frac{4000}{0,4}.10=12,{{56.10}^{-2}}\,\text{T}\)
b) Đặt đối diện với ống dây một khung dây hình vuông nên \(\alpha ={{0}^{0}}.\) Từ thông xuyên qua khung dây là:
\(\Phi =\operatorname{BS}=12,{{56.10}^{-2}}.0,{{05}^{2}}=3,{{14.10}^{-4}}\,\text{W}b\)
a) Cảm ứng từ B do dòng điện gây ra tại tâm của khung dây.
b) Từ thông xuyên qua khung dây.
Câu trả lời của bạn
a) Cảm ứng từ B do dòng điện gây ra tại tâm của khung dây là
\(\operatorname{B}=2\pi {{.10}^{-7}}.\frac{I}{r}=2\pi {{.10}^{-7}}.\frac{20}{0,05}=2,{{51.10}^{-4}}\,T\)
b) Từ thông xuyên qua khung dây
\(\Phi =\operatorname{BS}\text{cos}\alpha =2,{{51.10}^{-4}}.0,{{05}^{2}}=1,{{97.10}^{-6}}\,\text{W}b\)
Câu trả lời của bạn
Tiết diện của khung dây là \(S=\frac{ah}{2}.\)
Cảm ứng từ là
\(B=\frac{\Phi }{S}=\frac{2\Phi }{ah}=\frac{{{2.4.10}^{-5}}}{0,08.0,1}=0,01\,\,\text{T}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\tan i=\frac{C{I}'}{AA}=\frac{CB}{AC}=\frac{40}{30}=\frac{4}{3}=\tan 53{}^\circ \Rightarrow i=53{}^\circ ;\)
\(\frac{\sin i}{\sin r}=n\Rightarrow \sin r=\frac{\sin i}{n}=0,6=\sin 37{}^\circ \Rightarrow r=37{}^\circ \)
\(\tan i=\frac{{I}'B}{h};\,\,\tan r=\frac{{I}'B-DB}{h}=\frac{{I}'B-7}{h}\)
\(\Rightarrow \frac{\tan i}{\tan r}=\frac{{I}'B}{{I}'B-7}=\frac{16}{9}\Rightarrow {I}'B=16\left( cm \right);\,\,h=\frac{{I}'B}{\tan i}=12\left( cm \right)\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\tan i=\frac{BI}{AB}=\frac{40}{3}=\tan 53{}^\circ \Rightarrow i=53{}^\circ ;\)
\(\frac{\sin i}{\sin r}=n\Rightarrow \sin r=\frac{\sin i}{n}=0,6=\sin 37{}^\circ \Rightarrow r=37{}^\circ \)
\(\tan r=\frac{HD}{IH}=\frac{CD-CH}{IH}\Rightarrow IH=\frac{CD-CH}{\tan r}=\frac{190-40}{0,75}=200\left( cm \right)\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\frac{\sin i}{\sin r}=n;\) vì \({i}'+r=i+r=\frac{\pi }{2}\Rightarrow \sin r=\sin \left( \frac{\pi }{2}-i \right)=\cos i\)
\(\Rightarrow \frac{\sin i}{\sin r}=\frac{\sin i}{\cos i}=\tan i=n=\tan \frac{\pi }{3}\Rightarrow i=\frac{\pi }{3}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}\Rightarrow \sin r=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\sin i=\sin 26,4{}^\circ \Rightarrow r=26,4{}^\circ ;\,\,D=i-r=3,6{}^\circ \)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(v=\frac{c}{n}\) và \(n=\frac{\sin i}{\sin r}\Rightarrow v=\frac{c.\sin r}{\sin i}=2,{{227.10}^{8}}m/s\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(n=\frac{c}{v}\Rightarrow v=\frac{c}{n}=1,{{875.10}^{8}}m/s\)
a) Khoảng cách thực từ bàn chân người đó đến mặt nước là 36 cm. Hỏi mắt người đó cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu?
b) Người nào cao 1,68 m, nhìn thấy một hòn sỏi dưới đáy hồ dường như cách mặt nước 1,5 m. Hỏi nếu đứng dưới hồ thì người ấy có bị ngập đầu không?
Câu trả lời của bạn
a) Ta có: \(\frac{d}{{{d}'}}=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\Rightarrow {d}'=\frac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}d=27cm\)
b) Ta có: \(\frac{h}{{{h}'}}=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\Rightarrow h=\frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}{h}'=2m>1,68m\) nên nếu đứng dưới hồ thì người đó sẽ bị ngập đầu.
Câu trả lời của bạn
Ta có \(\sin {{i}_{gh}}=\frac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}=\sin 53{}^\circ \Rightarrow {{i}_{gh}}=53{}^\circ \)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\sin {{i}_{gh}}=\frac{1}{n}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{h}^{2}}}}\Rightarrow h=R\sqrt{{{n}^{2}}-1}=17,64cm\)
Câu trả lời của bạn
Để có phản xạ toàn phần tại K thì \(\sin {{i}_{1}}\ge \frac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}=\sin 70,5{}^\circ \Rightarrow {{i}_{1}}\ge 70,5{}^\circ \)
\(\Rightarrow r\le 90{}^\circ -70,5{}^\circ =19,5{}^\circ \)
\(\Rightarrow \sin i\le \frac{1}{{{n}_{1}}}\cos r=\sin 39{}^\circ \Rightarrow i\le 39{}^\circ \)
Vậy giá trị lớn nhất của góc tới là \(39{}^\circ \).
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *