I. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài Show Tại một điểm khảo sát cách dòng điện thẳng dài một khoảng r, vectơ cảm ứng từ có phương vuông góc với bán kính nối điểm khảo sát với tâm O (giao của dòng điện với mặt phẳng chứa vuông góc với dòng điện chứa điểm khảo sát). + Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I một khoảng r trong chân không được tính bằng công thức: B = \(k\dfrac{I}{r}\) Trong hệ số SI, hệ số có tỉ lệ k có giá trị bằng 2.10-7. Vậy: B = 2.10-7.\(\dfrac{I}{r}\) (21.1) Trong đó, I tính ra ampe (A), r tính ra mét (m), B tính ta tesla (T). Dựa vào đặc điểm của vec tơ cảm ứng từ ta có phương, chiều của vectơ cảm ứng từ tuân theo quy tắc nắm tay phải. II. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn + Độ lớn cảm ứng từ B ở tâm dây dẫn tròn bán kính R có dòng điện I chạy qua, được tính bằng công thức: Vectơ cảm ứng từ có hướng trùng với hướng của đường sức trong lòng vòng dây B = 2π10-7.\(\dfrac{I}{r}\) (21.1a) Với R là bán kính của khung dây tròn. Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì: B = 2π10-7.N.\(\dfrac{I}{r}\) (21.1b) trong đó, I đo bằng ampe (A), R đo bằng mét (m). Tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện qua, vectơ cảm ứng từ có phương trùng với trục ống dây, có chiều tuân theo quy tắc nắm tay phải. III. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ. Ống dây có dòng chạy qua: -Bên trong ống dây, các đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều nhau. Nếu ống dây đủ dài (chiều dài rất lớn so với đường kính của ống dây và cách ống) thì đường bên trong ống dây là từ trường đều. Bên ngoài ống, đường sức từ có dạng giống đường sức từ của nam châm thẳng. Cảm ứng từ trong long ống dây được cho bởi công thức: B = 4π.10-7\(\dfrac{N}{l}I\) (21.3a) trong đó N là tổng số vòng dây, l là độ dài hình trụ. Chú ý rằng \(\frac{N}{l}\) = n = số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của lõi, vậy cũng có thể viết: B = 4π.10-7nI (21.3b) -Chiều các đường sức từ trong lòng ống dây được xác định theo quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện chạy qua ống dây, thì ngón choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây. Mô phỏng từ trường trong dây dẫn đặc biệt IV. Từ trường của nhiều dòng điện Phương pháp tính toán tương tự như đối với cường độ điện trường gây bởi nhiều điện tích điểm. Nghĩa là từ trường do nhiều dòng điện gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất: Vectơ cảm ứng từ tại một điểm, do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy. Sơ đồ tư duy về từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt 
Hôm nay, Góc hạnh phúc sẽ mang tới cho bạn một công thức mới. Đó là công thức tính độ lớn cảm ứng từ. Vậy cảm ứng từ là gì? Cách tính như thế nào? Hãy cùng xem hết bài viết tổng quát của Góc hạnh phúc mang lại cho bạn nhé. Xem thêm: Cảm ứng từ là gì?Cảm ứng từ là một đại lượng vật lý có hướng tại một điểm trong từ trường. Cảm ứng từ được đo bằng thương số các lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện và được đặt vuông góc với đường cảm ứng tại điểm đó. Đơn vị cảm ứng từ là Tesla (T), trong hệ SI thì: 1T = 1N/ (1A.1m) Có nghĩa là 1T là độ lớn của cảm ứng từ của một vòng dây dẫn kín, diện tích mặt phẳng chắn là 1m vuông. Khi từ thông giảm xuống 0 trong 1s thì sẽ gây ra suất điện động 1 vôn. Công thức tính độ lớn cảm ứng từCông thức chung tính độ lớn cảm ứng từ B = F/Il Trong đó:
Các công thức tính cảm ứng từ trong các trường hợp đặc biệtCông thức dành cho dây dẫn dài vô hạnTính cảm ứng từ tại điêm M cách dây dẫn một khoang là R và có cường độ dòng điện là I. Ta có: BM = 2.10-7.I/RM Trong đó:
Công thức dành cho dây dẫn dài trònXác định cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây dẫn có bán kính R và cường độ là I. Ta có: BO= 2π.10-7. I/R Trong đó:
Công thức dành cho ống dâyTính cảm ứng từ khi nằm bên trong lòng ống dây và cường độ dòng điện I. Ta có công thức tính độ lớn cảm ứng từ sau: B = 4π.10-7.NI/R = 4π.10-7.nI Trong đó:
Ứng dụng khi tính độ lớn cảm ứng từNhờ có công thức tính độ lớn cảm ứng từ mà ta có thể biết được độ mạnh yếu của từ trường và hướng của từ trường và tác dụng của một lực từ. Bài tập có lời giảiCâu 1: Phát biểu nào dưới đây sai? Lực từ tác dụng nên phần tử dòng điện: A. Cùng hướng với từ trường B. Vuông góc với phần tử dòng điện. C. Tỉ lệ với cường độ dòng điện D. Tỉ lệ với cảm ứng từ Lời giải: Vì lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện luôn vuông góc với véctơ cảm ứng từ B. Như vậy câu A. Cùng hướng với từ trường là đáp án SAI. Câu 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 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 ? Lời giải: Trước tiên ta áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được các vectơ cảm ứng từ B1, B2 như hình vẽ sau: Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại M là : B1 = 2.10-7.(I1/r1) = 2.10-7.(5/0,08) = 1,25.10-5(T) Do 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 : B2 = 2.10-7.(I2/r2) = 2.10-7.(1/0,4) = 0,05.10-5 (T) Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường, ta có: BM = B1 + B2 Giả sử B1 ngược chiều B2 vì vậy: BM = |B1 – B2| = |1,25.10-5 – 0,05.10-5| = 1,2.10-5 Như vậy, B1 cùng chiều với B2. Hy vọng với bài viết về công thức tính độ lớn cảm ứng từ ở trên sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học Vật lý. Góc hạnh phúc chúc các bạn học tập tốt và gửi nhiều ý kiến đóng góp cho Góc hạnh phúc nhé. Cảm ứng từ là gì? công thức cảm ứng từ được áp dụng trong các trường hợp nào. Để hiểu được các công thức bạn có thể tham khảo bài viết dưới đây. Cảm ứng từ được ký hiệu bằng B là một đại lượng vật lý có hướng tại một điểm trong từ trường, đặc trùng cho độ mạnh yếu của từ trường, hướng của từ trường và tác dụng của lực từ. Chúng được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện được đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó. Vec tơ của cảm ứng từ tại một điểm có ký hiệu là B→ có phương tiếp tuyến với đường sức từ tại điểm đó. Có chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm tại điểm đó. Cảm ứng từ có đơn vị ký hiệu là T (Tesla) được đặt từ năm 1960 theo tên của nhà bác học Nikola Tesla. 1T là độ lớn của cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín có diện tích mặt phẳng chắn được bên trong là 1m vuông. Khi từ thông giảm xuống 0 trong 1s thì sẽ gây ra suất điện động 1 vôn. Đơn vị T(Tesla) có thể quy đổi ra như sau: Gs: đơn vị trong vật lý lý thuyết. γ: Vật lý địa. Trong đó: B: cảm ứng từ F: lực từ I: cường độ dòng điện chạy qua dây l: chiều dài dây Cần xác định cảm ứng từ vecto B tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r và có cường độ I. Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa điểm và dây dẫn. Dùng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều. Từ đó ta có công thức: Trong đó: BM : cảm ứng từ của điểm M. R: khoảng cách từ điểm xét cảm ứng từ đến dây dẫn I: cường độ dòng điện đi qua. Cần xác định cảm ứng từ của vecto B tại tâm O của vòng dây dẫn có bán kính R và cường độ dòng điện I. Có phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Dựa vào quy tắc bàn tay phải để xác định chiều. Từ đó ta có công thức: Trong đó: BO : cảm ứng từ của điểm O. I: cường độ dòng điện đi qua. R: bán kính. Xác định cảm ứng từ vecto B tại điểm bên trong lòng ống dây với cường độ dòng điện I. Với phương song song với trục ống dây dẫn và chiều được xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Từ đó ta có công thức: Trong đó: B: cảm ứng từ tại 1 điểm. N: số vòng dây I: cường độ dòng điện. N: mật độ vòng dây L: chiều dài ống dây. Tham khảo thêm về Cảm biến từ là gì? Đặc điểm và ứng dụng TẠI ĐÂY |
