Công thức nào là Công thức xác định cảm ứng từ tại tâm vòng tròn

• Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Với loạt bài Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 11.

Bài viết Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức - Đơn vị đo, Mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất Vật Lí 11.

1. Định nghĩa 

- Nguyên lí chồng chất từ trường: Véctơ 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 đó.

- Quy tắc nắm tay phải đối với ống dây hình trụ: Khum bàn tay phải theo các vòng dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong vòng dây, ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều các đường sức từ trong lòng ống dây.

2. Công thức – đơn vị đo

Nguyên lí chồng chất từ trường:  

Trong đó:

+  là vectơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra tại điểm ta xét.

+ … là vectơ cảm ứng do từng dòng điện riêng lẻ gây ra tại điểm mà ta xét.

- Việc cộng các vectơ cảm ứng từ thực hiện theo quy tắc hình hình hành.

- Nếu tại điểm xét có hai vectơ cảm ứng từ lần lượt do I1 và I2 gây ra thì

Cảm ứng từ tổng hợp tại điểm xét là:  

 + Khi hợp với nhau một góc thì, độ lớn cảm ứng từ tổng hợp:

Nếu B1 = B2;

+ Khi cùng chiều thì B = B1 + B2, và cùng chiều với

+ Khi ngược chiều thì B = |B1 - B2|, và  cùng chiều với vecto cảm ứng từ nào lớn hơn.

+ Khi vuông góc với nhau thì  

3. Mở rộng

Khi trong không gian có nhiều dòng điện gây ra từ trường, cần sử dụng các kiến thức sau để xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt:

1, Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài

 Véc tơ cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r: 

- Có điểm đặt tại điểm ta xét;

- Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và điểm ta xét;

- Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải;

- Có độ lớn:

Trong đó: 

+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla [T];

+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe [A];

+ r là khoảng cách từ dòng điện đến vị trí ta xét, có đơn vị mét [m].

2, Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

 Véc tơ cảm ứng từ  tại tâm O của vòng dây:

- Có điểm đặt tại tâm vòng dây;

- Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.

- Có chiều tuân theo quy tắc: vào mặt Nam ra mặt Bắc;

- Có độ lớn:

  Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì:

Trong đó:

+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla [T];

+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe [A];

+ R là bán kính vòng dây mang dòng điện, có đơn vị mét [m].

+ N là số vòng dây

3, Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.

+ Véc tơ cảm ứng từ  trong lòng ống dây [tại vùng có từ trường đều]:

- Có điểm đặt: tại điểm ta xét;

- Có phương song song với trục ống dây;

- Có chiều vào Nam ra Bắc hoặc xác định theo qui tắc nắm tay phải;

- Có độ lớn:

Trong đó:

+ B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla [T];

+ I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe [A];

+ N là tổng số vòng dây;

+ l là chiều dài ống dây, có đơn vị mét [m];

+ n =  là số vòng dây quấn trên một đơn vị dài của ống dây.

4. Ví dụ minh họa

Bài 1:

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 ?

Bài giải :

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được các vecto cảm ứng từ  như hình vẽ.

Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại M là :

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 :

Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường

Vì nên B = |B1 – B2| = |1,25.10-5 – 0,05.10-5| = 1,2.10-5 [T]

Và vecto cùng chiều với vecto cảm ứng từ

Bài 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 hai dây và cách đều hai dây. Cảm ứng từ tại M có độ lớn và chiều như thế nào?

Bài giải:

Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được các vecto cảm ứng từ  như hình vẽ.

Vì M nằm trong mặt phẳng hai dòng điện và cách đều hai dòng điện nên khoảng cách từ M đến mỗi dòng điện là 16 cm = 0,16 m.

Cảm ứng từ do dòng điện I1 gây ra tại M là :

Cảm ứng từ do dòng điện I2 gây ra tại M là :

Áp dụng nguyên lý chồng chất từ trường

Vì nên B = B1 + B2 = 0,625.10-5 + 0,125.10-5 = 0,75.10-5 [T]

Và vecto  cùng chiều với vecto cảm ứng từ  

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Video liên quan

Công thức nào sau đây tính cảm ứng từ tại tâm của vòng dây tròn có bán kính R mang dòng điện I:

A. B=2. 10−7I/R

B. B=2π. 10−7I/R

C. B=2π. 10−7IR

D. B=4π. 10−7I/R

Đáp án và lời giải

Đáp án:B

Câu hỏi thuộc đề thi sau. Bạn có muốn thi thử?

Bài tập trắc nghiệm 60 phút Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt - Vật Lý 11 - Đề số 3

Làm bài

Chia sẻ

Một số câu hỏi khác cùng bài thi.

• Khi một lõi sắt từ được luồn vào trong ống dây dẫn diện, cảm ứng từ bên trong lòng ống dây
  

• Khi cho hai dây dẫn song song dài vô hạn cánh nhau a, mang hai dòng điện cùng độ lớn I và ngược chiều thì cảm ứng từ tại các điểm nằm trong mặt phẳng chứa hai dây và cách đều hai dây thì có giá trị:

• Mộtống dâyđặt trong không khí sao cho trụcống dây vuông góc với mặt phẳng kinh tuyến từ. Thành phần nằm ngang của từtrường TráiĐất

  
  .Ống dây dài
  
  được quấn một lớp vòng dây sát nhau. Trong lòngống dây có treo một kim nam châm.Cho dòngđiện
  
  chạy quaống dây thì kim nam châm quay lệch so với hướng Nam−Bắc lúcđầu là
  
  . Tính sốvòng dây củaống dây.

• Hai dây dẫn thẳng, dài song song cách nhau cách nhau 40 (cm). Trong hai dây có hai dòng điện cùng cường độ I1= I2= 10 (A), cùng chiều chạy qua. Cảm ứng từ do hệ hai dòng điện gây ra tại điểm M nằm trong mặt phẳng hai dây, cách dòng I110 (cm), cách dòng I230 (cm) có độ lớn là:

• Chọn câu đúng: Đường sức của từ trường gây ra bởi
  

• Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạnđặt trong không khí cách nhau

  
  . Có
  
  ;
  
  Xácđịnh những vịtrí có từtrường tổng hợp bằng không khi hai dòngđiện ngược chiều.

• Một ống dây có hệ số tự cảm 0,1 H có dòng điện 200 mA chạy qua. Năng lượng từ tích lũy ở ống dây này là:

• Hai dây dẫn thẳng dài, song song đặt cách nhau 5 cm trong không khí. Cho dòng điện chạy qua hai dây dẫn bằng nhau thì lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây là 10-4 N. Cường độ dòng điện qua mỗi dây là

• Công thức nào sau đây tính cảm ứng từ tại tâm của vòng dây tròn có bán kính R mang dòng điện I:
  

• Một khung dây tròn bán kính 30 cm có N vòng dây. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,3A. Cảm ứng từ tại tâm của khung dây có độ lớn 6,28. 10-6T. Giá trị đúng của N là:
  

• Một điểm cách một dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện 20 cm thì có độ lớn cảm ứng từ 1,2 μ T. Một điểm cách dây dẫn đó 60 cm thì có độ lớn cảm ứng từ là
  

• Tại một điểm cách một dây dẫn thẳng dài vô hạn mang dòng điện 5A thì có cảm ứng từ 0,4 μT. Nếu cường độ dòng điện trong dây dẫn tăng thêm 10A thì cảm ứng từ tại điểm đó có giá trị là
  

• Một dòng điện chạy trong một dây tròn 20 vòng đường kính 20 cm với cường độ 10 A thì cảm ứng từ tại tâm các vòng dây là:

• Trong các hình vẽ sau, hình vẽ nào biểu diễn sai hướng của đường cảm ứng từ của dòng điện trong ống dây gây nên:
  

  
  
  

• Hình vẽnào dướiđây xácđịnh saihướng của véc tơcảmứng từtại M gây bới dòngđiện thẳng dài vô hạn:

• 

  Ba dòng điện thẳng song song vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Khoảng cách từ điểm M đến ba dòng điện trên mô tả như hình vẽ. Xác định véc tơ cảm ứng từ tại M trong trường hợp ba dòng điện hướng như trên hình vẽ. Biết I1= I2= I3= 10A.

• Trong từ trường do dòng điện thẳng dài gây ra tại M, tập hợp những điểm có vectơ cảm ứng từ giống vectơ cảm ứng từ tại M là
  

• Một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn có độ lớn 10 A đặt trong chân không sinh ra một từ trường có độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn 50 cm

• Hình vẽnào dướiđây xácđịnh đúnghướng của véc tơcảmứng từtại M gây bời dòngđiện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn

• Hai dâyđẫn thẳng dài vô hạn,đặt song song trong không khí cách nhau mộtđoạn

  
  d=2acó các dòngđiện ngược chiều cùng cườngđộ
  
  chạyqua. Xácđịnh cảmứng từtổng hợp do hai dòngđiện này gây ra tạiđiểm M cáchđều hai dây dẫn mộtđoạn x.

• Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau một khoảng cố định 42cm. Dây thứ nhất mang dòng điện 3A, dây thứ hai mang dòng điện 1,5A, nếu hai dòng điện ngược chiều, những điểm mà tại đó cảm ứng từ bằng không nằm trên đường thẳng:
  

• 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 3 cm có độ lớn là 2.10-5 T. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là

• Hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạnđặt cách nhau 10cm trong không khí. Dòngđiện chạy trong 2 dây dẫn ngược chiều nhau và có cườngđộI1= 10 A; I2= 20 A. Tìm cảmứng từtại: Điểm N cách dây 1đoạn 8cm và cách dây 2đoạn 6cm

• Một ống dây có dòng điện 10A chạy qua thì cảm ứng từ trong lòng ống là 0,2 T. Nếu dòng điện trong ống là 20A thì độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống là
  

• Hai dây dẫn thẳng, rất dài,đặt song song, cách nhau

  
  trong không khí, có hai dòngđiện cùng chiều, cùng cườngđộ
  
  chạy qua. Cảmứng từtổng hợp do hai dòngđiện này gây ra tạiđiểm M cáchđều hai dây dẫn một khoảng
  
  là

• Khung dây tròn bán kính 30 cm có 10 vòng dây. Cường độ dòng điện qua mỗi vòng dây là 0,15 Ampere. Cảm ứng từ tại tâm khung dây là
  

• Khi cường độ dòng điện giảm 2 lần và đường kính ống dây tăng 2 lần nhưng số vòng dây và chiều dài ống không đổi thì cảm ứng từ sinh bởi dòng điện trong ống dây
  

• Cảm ứng từ trong lòng ống dây hình trụ khi có dòng điện không đổi chạy qua

• 

  Ba dòng điện thẳng dài đặt song song với nhau, cách đều nhau đi qua ba đỉnh của một tam giác đều cạnh a = 4 cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Cho các dòng điện chạy qua có cùng một chiều có cùng một chiều với các cường độ dòng điện I1= 10 A, I2= I3= 20 A. Lực tổng hợp F tác dụng lên mỗi mét dây dẫn có dòng điện I1là

• Hai dây dẫn thẳng, rất dài,đặt song song, cách nhau

  
  trong không khí, có hai dòngđiện ngược chiều, có cườngđộ
  
  chạy qua. Xácđịnh cảmứng từtổng hợp do hai dòngđiện này gây ra tạiđiểm M cách dây dẫn mang dòng
  
  
  và cách dây dẫn mang dòng
  
  một khoảng
  

• Các đường sức từ quanh dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi chạy qua có dạng:
  

• Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài có dạng là các đường:
  

• Cảm ứng từ bên trong ống dây dài không phụ thuộc vào
  

• Tại tâm của một dây dẫn tròn (đặt trong không khí) mang dòng điện có cường độ 10 A, cảm ứng từ đo được là 62,8.10-6 T. Đường kính của dòng điện đó là

• Một điểm cách một dây dẫn dài vô hạn mang dòng điện 20 cm thì có độ lớn cảm ứng từ 1,2 μT. Một điểm cách dây dẫn đó 60 cm thì có độ lớn cảm ứng từ là
  

• Một dòng điện có cường độ I = 5 (A) chạy trong một dây dẫn thẳng, dài. Cảm ứng từ do dòng điện này gây ra tại điểm M có độ lớn B = 2.10-5(T). Điểm M cách dây một khoảng

• Cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài không có đặc điểm nào sau đây?

• Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 10 (cm) trong không khí, dòng điện chạy trong hai dây có cùng c­ờng độ 5 (A) ng­ợc chiều nhau. Cảm ứng từ tại điểm M cách đều hai dòng điện một khoảng 10 (cm) có độ lớn là:

• Cho dây dẫn thẳng dài mang dòng điện. Khi điểm ta xét gần dây hơn 2 lần và cường độ dòng điện tăng 2 lần thì độ lớn cảm ứng từ
  

• Cảm ứng từ của một dòng điện chay trong dây dẫn thẳng dài vô hạn tại một điểm có độ lớn giảm khi
  

Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.

• Ở một loài thú, xét 2 gen nằm trong nhân tế bào, mỗi gen đều có 2 alen. Cho hai cá thể thuần chủng khác nhau về cả hai cặp gen lai với nhau, thu được F1. Cho F1. Lai phân tích thu được FA. Biết rằng không xảy ra độtbiến, sự biểu hiện của gen không phụ thuộc vào điều kiện môi trường và nếu có hoán vị gen thì tần số bằng 25%. Theo lí thuyết, trong các trường hợp về tỉ lệ kiểu hình sau đây, có tối đa bao nhiêu trường hợp phù hợp với tỉ lệ kiểu hình của Fa ?Tỉ lệ 1 :1 :1 : 1 : 1 : 1 : 1: l. (1) Tỉ lệ 1 :1 : 1 : 1. (2) Tỉ lệ 9 :3 : 3 : 1. Tỉ lệ 3 :3: 1 :1 (3) Tỉ lệ 9 :6 :1 (4) Ti lệ 1:2:1. (5) Tỉ lệ 9 :7. (6) Tỉ lệ 3 : l (7) Tỉ lệ 1 : 1

• Phươngtrình

  
  cótấtcảcácnghiệm là:

• A meeting held during the night is a__________

• Tìm tất cảcảcác giá trịcủa tham sốmđể

  
  đạt cực trịtại
  
  thỏa mãn
  

• We are talking about the preservation of ______________ resources.

• Tìm số nguyên dương

  
  thỏa mãn
  
  .

• Ở một cơ thể sinh vật, xét sự di truyền của 3 cặp gen chi phối 3 cặp tính trạng, mỗi cặp gen trội hoàn toàn, không có đột biến xảy ra trong quá trình di truyền của mình. Xét các phép lai SAU

  
  Có bao nhiêu phép tạo ra nhiều lớp kiểu hình nhất?

• Gọi

  
  là tậpnghiệmcủaphươngtrình
  
  . Mệnhđềnàodướiđâyđúng?

• Một cơ thể cái có kiểu gen AaBbXD eX d E giảm phân tạo giao tử abXd e chiếm tỉ lệ 2,25%. Cho cơ thể trên lai với cơ thể có kiểu gen AaBbXD EY, biết rằng quá trình giảm phân ở cơ thể đực và cái diễn ra bình thường. Trong số nhận xét sau, có bao nhiêu nhận xét đúng? (1) Tỉ lệ giao tử đực mang tất cả các alen lặn chiếm tỉ lệ 25%. (2) Cơ thể cái tạo ra giao tử mang ít nhất mang 1 alen trội chiếm tỉ lệ 97,75%. (3) Đời con có kiểu hình mang 4 tính trạng trội chiếm tỉ lệ 54,5%. (4) Cơ thể cái khi giảm phân đã xảy ra hoán vị gen ở cặp NST giới tính XX với tần số 18%

• Everyone must take part in _______________ deforestation.