Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.
Lý thuyết về Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.
Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ.
Khi cho dòng điện cường độ I đi vào dây dẫn, thực nghiệm chứng tỏ rằng, trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.
Nói cách khác, từ trường trong lòng ống dây dẫn là đều.
Theo kết quả tính toán, cảm ứng từ trong lòng ống dây được cho bởi công thức:
$B=4\pi {{.10}^{-7}}\dfrac{N}{l}I=4\pi {{.10}^{-7}}nI$
Trong đó N là tổng số vòng dây, l là độ dài hình trụ.
Chú ý: $n=\dfrac{N}{l}$ là số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài của lõi.
Chiều các đường sức từ của ống dây dẫn hình trụ cũng có thể 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.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Một ống dây dài $ \ell =25cm $ có dòng điện $ I=0,5A $ 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
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{N}{{}\ell }I $
$ \Leftrightarrow N=\dfrac{B\ell }{4\pi {{.10}^{-7}}.I}=2500 $ vòng
Câu 2: Đường sức từ của từ trường gây ra bởi
- A
- B
- C
- D
Đường sức từ của từ trường gây ra bởi dòng điện trong ống dây đi ra từ cực Bắc, đi vào từ cực Nam của ống dây đó.
Câu 3: Một ống dây dài 20 cm, có 2400 vòng dây đặt trong không khí. Cường độ dòng điện chạy trong các vòng dây làg 15 A. Cảm ứng từ bên trong ống dây là
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{N}{{}\ell }I={{226.10}^{-3}}T. $
Câu 4: Cảm ứng từ bên trong ống hình trụ có dòng điện, có độ lớn tăng lên khi
- A
- B
- C
- D
Công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\, $
Với $ n=\dfrac{N}{{}\ell } $ là số vòng dây cuốn trên một đơn vị độ dài, I là cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Câu 5: Từ trường của thanh nam châm thẳng giống với từ tường tạo bởi
- A
- B
- C
- D
Từ trường của thanh nam châm giống với từ trường tạo bởi một ống dây có dòng điện chạy qua.
Câu 6: Phát biểu nào dưới đây là đúng? Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện hình trụ
- A
- B
- C
- D
Từ trường trong lòng ống dây điện hình trụ là từ trường đều nên cảm ứng từ là đồng đều.
Câu 7: Một ống dây dài đặt trong không khí với $ n=6000 $ (vòng/m). Cảm ứng từ bên trong ống dây là $ {{34.10}^{-3}}T $ . Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,\Leftrightarrow I=\dfrac{B}{{}4\pi {{.10}^{-7}}.n}=4,5\left( A \right) $
Câu 8: Chọn phát biểu đúng. Cảm ứng từ bên trong một ống dây hình trụ có dòng điện, có độ lớn tăng lên khi
- A
- B
- C
- D
Câu 9: Một ống dây dài với 2000 vòng trên một đơn vị chiều dài đặt trong không khí . Cường độ dòng điện chạy trong ống dây \[ I=5\left( A \right) \] . Tính độ lớn cảm ứng từ bên trong ống dây.
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,=4\pi {{.10}^{-3}}\left( T \right) $
Câu 10: Các đường sức từ trường bên trong ống dây mang dòng điện có dạng, phân bố, đặc điểm như thế nào?
- A
- B
- C
- D
Các đường sức từ trường bên trong ống dây mang dòng điện có dạng là các đường thẳng song song với trục ống, cách đều nhau, là từ trường đều.
Câu 11: Nhìn vào dạng đường sức từ, so sánh ống dây mang dòng điện với nam châm thẳng người ta thấy
- A
- B
- C
- D
Ống dây khi có dòng điện chạy qua giống như một nam châm. Do đó khi so sánh ống dây mang dòng điện với nam châm thẳng sẽ thấy giống nhau, đầu ống dòng điện đi cùng chiều kim đồng hồ là cực nam.
Câu 12: Cảm ứng từ bên trong ống hình trụ có dòng điện, có độ lớn tăng lên khi
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
\[ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\, \]
Với \[ n=\dfrac{N}{{}\ell } \] là số vòng dây cuốn trên một đơn vị độ dài, I là cường độ dòng điện chạy trong mạch.
Cường độ dòng điện giảm thì B giảm
N tăng thì B tăng.
Câu 13: Một ống dây dài với 2000 vòng trên một đơn vị chiều dài đặt trong không khí . Người ta đo được cảm ứng từ bên trong ống dây là $ 5,{{5.10}^{-3}}T $ . Cường độ dòng điện chạy trong ống dây gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau?
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,\Leftrightarrow I=\dfrac{B}{{}4\pi {{.10}^{-7}}.n}=2,19\left( A \right) $
Câu 14: Cảm ứng từ bên trong ống dây dẫn không phụ thuộc vào
- A
- B
- C
- D
Cảm ứng từ bên trong ống dây không phụ thuộc vào đường kính của ống dây.
Câu 15: Một ống dây dài đặt trong không khí. Người ta đo được cảm ứng từ bên trong ống dây là \[ {{34.10}^{-3}}T \] . Cường độ dòng điện chạy trong ống dây \[ I=10A \] . Số vòng dây trên một mét chiều dài gần giá trị nào nhất?
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây:
\[ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,\Leftrightarrow n=\dfrac{B}{{}4\pi {{.10}^{-7}}.I}=2705 \] (vòng/m)
Câu 16: Một ống dây dài 20 cm, có 1200 vòng dây đặt trong không khí. Cảm ứng từ bên trong ống dây là $ {{75.10}^{-3}}T $ . Cường độ dòng điện chạy trong ống dây là
- A
- B
- C
- D
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ bên trong ống dây :
$ B=4\pi {{.10}^{-7}}nI\,\,\,=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{N}{{}\ell }I $
$ \Leftrightarrow B=4\pi {{.10}^{-7}}.\dfrac{N}{{}\ell }I\,\,\Rightarrow I=\dfrac{B\ell }{4\pi {{.10}^{-7}}.N}=10\left( A \right) $