Bài toán: Cảm ứng từ tổng hợp

Bài toán 4: CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP B1 : Xác định vị trí cần tìm cảm ứng từ tổng hợp B2 : Tính độ lớn các cảm ứng từ thành phần B1 , B2 ... B3 : Vẽ các vecto ... ž U Nếu đề cho chiều dòng điện thì quy tắc nắm tay phải để xác định B4 : Áp dụng nguyên lí chồng chất từ trường : B5 : Bỏ vecto ♣ Nếu : BÀI TẬP MẪU Bài 4.1. Cho hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 8 cm trong không khí . Dòng điện chạy trong hai dây là I1 = 10A , I2 = 20A . Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp tại trung điểm M khi : a). I1 và I2 ngược chiều nhau . b). I1 và I2 cùng chiều nhau ► = 15.10-5 T Đ/S a). 15.10-5 T b). 5.10-5 T Bài 4.2. Hai dây dẫn thẳng D1 và D2 rất dài đặt song cách nhau 6 cm trong không khí, có dòng điện I1 = I2 = 2A đi qua cùng chiều . Xác định vecto cảm ứng từ tại : a). O cách D1 và D2 một khoảng 3 cm b). M cách D1 4 cm , cách D2 2 cm c). N cách D1 10 cm , cách D2 4 cm Đ/S 1). a). 0 b). 10-5T c). 1,4.10-5 T Bài 4.3. Hãy xác định : 1). Cảm ứng từ tại điểm cách dây I1 4 cm và cách dây I2 3 cm ? Biết hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 5 cm trong không khí . Dòng điện chạy trong hai dây là I1 = 30A và I2 = 20A ngược chiều nhau . 2). Cảm ứng từ tại M cách dây I2 10 cm ? Biết hai dây dẫn dài vô hạn đặt vuông góc nhau, cách nhau 10 cm trong không khí như hình vẽ . Dòng điện chạy trong hai dây là I1 = I2 = 10A . I1 U M I2 ► B = 3). Cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn ? Biết một sợi dây rất dài căng thẳng, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn như hình vẽ . Bán kính vòng tròn R = 6 cm , cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 3,75A . I2 I1 ► , là cảm ứng từ gây bởi dòng điện thẳng dài và vòng tròn dây dẫn tại tâm vòng dây B1 = 2 .10-7 .I/R và B2 = 2 π.10-7.I/R Áp dụng quy tắc nắm tay phải : B1 là ž và B2 là U → B = B2 – B1 = 2,68.10-5 T Đ/S 1). 18.10-5 T 2). .10-5 T 3). 2,68.10-5 T Bài 4.4. Một dây dẫn rất dài được căng thẳng , trong đó có một đoạn nhỏ ở khoảng giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính 1,5 cm . Cho dòng điện cường độ I = 3A chạy trong dây dẫn . Xác định vecto cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn trong hai trường hợp : a) Vòng tròn được uốn như hình vẽ (a) b). Vòng tròn được uốn như hình vẽ (b) , trong đó chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau I I I I I Hình a Hình b ► a). B = |B1 – B2| b). B = B1 + B2 Đ/S 1). 8,6.10-5 T 2). 16,6 .10-5 T Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0 1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I1U M U I2 A B B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : → và B1 = B2 B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Vì B1 = B2 → 2.10-2 .I1/r1 = 2.10-7.I2/r2 → (1) ♣ Để và I1 cùng chiều I2 thì M phải thuộc AB nên : r1 + r2 = AB (2) ♣ Giải (1) và (2) tìm được r1 và r2 2. Hai dòng điện thẳng ngược chiều A B I1U ž I2 M B1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : → và B1 = B2 B2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Nếu I1 > I2 → r1 > r2 Vì I1 = I2 → r2/r1 = I2/I1 (1) Để , I1 ngược chiều I2 và I1 > I2 thì M nằm ngoài AB về phía I2, nên : r1 – r2 = AB (2) Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2 A B ♣ Nếu I2 > I1 → r2 > r1 M I1 U ž I2 r2/r1 = I2/I1 (1) r2 – r1 = AB (2) Gi ải (1) và (2) tìm được r1 và r2 BÀI TẬP MẪU Bài 5.1. Hãy cho biết : 1). Vị trí để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0 ? Biết : a). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều, có cường độ I1 = 4A , I2 = 1A , đặt cách nhau 6 cm . b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 1A , I2 = 4 A , đặt cách nhau 6 cm . 2). Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết : a). Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm có các dòng điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua ngược chiều nhau . ► M là điểm có Do Do B1 = B2 → Để → M thuộc đoạn AB , nên : r1 + r2 = AB b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng điện I1 = 1A , I2 = 4A đi qua cùng chiều nhau . ► r2/r1 = I2/I1 và r2 – r1 = AB (Vì I2 > I1) Đ/S 1. a). 4,8 cm và 1,2 cm b). 2 cm và 8 cm 2). a). 2,4 cm và 9,6 cm b). 4 cm và 16 cm Bài 5.2. Một vòng dây có bán kính R = 10 cm, mang dòng điện I1 = 10A và một dây dẫn thẳng dài đặt đồng phẳng . Dây dẫn thẳng mang dòng điện I2 = 8 A . Xác định chiều của I2 và khoảng cách d từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ? I1 I2 O d ► Để = 0 → I2 có chiều hướng sang trái B1 = B2 → 2 .10-7 . 2 π.10-7 . → d = 2,55 cm Đ/S 2,55 cm LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM Câu 1. Chọn phát biểu sai ? Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào : A. hình dạng của sợi dây B. vị trí của điểm M C. môi trường xung quanh D. chiều của dòng điện Câu 2. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn tròn : A. tỉ lệ với bán kính B. tỉ lệ nghịch với số vòng dây C. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện D. phụ thuộc vào môi trường đặt dây . Câu 3. Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ thì lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ : A. bằng 0 B. có giá trị nhỏ nhất C. có giá trị lớn nhất D. có giá trị tùy thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn đó . Câu 4. Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài . Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện . Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là BM và BN thì : A. BM = 2BN B. BM = 4BN C. BM = 0,5BN D. BM = 0,25BN ► BN = 2.10-7 .I/r BM = 2.10-7 .I/2r → BN = 2BM