Cách xác định vectơ cảm ứng từ

Câu hỏi: Cách xác định véc tơ cảm ứng từ

Câu trả lời:

Cách xác định véc tơ cảm ứng từ trong các trường hợp sau:

1. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

Vectơ cảm ứng từ tại một điểm nào đó:

-Điểm đặt tại điểm đang xét.

-Tiếp tuyến của đường sức từ tại điểm đang xét.

-Kích thước được xác định theo quy tắc nắm tay phải.

– Độ lớn: B = 2.10^ -7. (tôi/r)

2. Từ trường của dòng điện chạy trong vòng dây dẫn: Xác định véc tơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây.

-Phương vuông góc với mặt phẳng của vòng dây.

– Chiều là chiều của các đường sức từ: Cúi bàn tay phải dọc theo vòng dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung, ngón tay cái chỉ chiều. . của từ trường đi qua. máy bay hiện tại.

– Độ lớn: B = 2π10^ -7. (NI/R)

R: Bán kính khung dây dẫn

tôi: cường độ dòng điện

N: Số lượt

3. Từ trường của dòng điện chạy trong cuộn dây

Từ trường trong cuộn dây là từ trường đều. Vectơ cảm ứng từ được xác định:

– Song song với trục cuộn dây.

Chiều là chiều của các đường sức từ.

– Độ lớn: B = 4π10^ -7nI

n: Số vòng dây trên 1m

Tìm hiểu thêm về cảm ứng từ!

1. Cảm ứng từ

– Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ. tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài của dây dẫn đó.

B = F / Il

2. Bộ phận cảm ứng từ

Trong hệ SI, đơn vị của cảm ứng từ B là tesla (T). Trong phương trình (20.2), F được đo bằng niutơn (N), I tính bằng ampe (A) và l tính bằng mét (m).

3. Bài tập về dòng điện cảm ứng có chiều

một. bài tập 1

Đặt một thanh nam châm thẳng gần khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây khi đưa nam châm lại gần khung dây.

Hướng dẫn:

– Khi đưa nam châm lại gần khung dây thì từ thông qua khung dây tăng, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài (phản ánh độ tăng của từ thông xuyên qua khung dây). khung). ). ) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB có chiều từ B đến A (xác định theo quy tắc nắm tay phải).

b. Bài tập 2

– Đặt một thanh nam châm thẳng gần khung dây dẫn kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây khi kéo nam châm ra khỏi khung dây.

Hướng dẫn:

– Khi dịch chuyển nam châm ra xa khung dây thì từ thông qua khung dây giảm, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (phản ánh sự giảm của từ thông qua khung dây). . ) nên dòng điện cảm ứng chạy trên cạnh AB có chiều từ A đến B.

c. bài tập 3

Thí nghiệm được bố trí như hình vẽ. Xác định chiều xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch C khi con chạy của biến trở đi xuống?

Hướng dẫn:

+ Dòng điện trong mạch chạy từ M đến N có chiều từ cực dương sang cực âm nên cảm ứng từ B → do dòng điện chạy trong đoạn mạch MN gây ra trong mạch kín C có chiều từ trong ra ngoài.

+ Khi biến trở giảm thì điện trở giảm nên cường độ dòng điện tăng ⇒ cuộn cảm B tăng nên từ thông qua mạch C tăng ⇒ cuộn cảm Bc → phải ngược chiều với B →.

+ Áp dụng quy tắc nắm tay phải suy ra chiều xuất hiện dòng điện cảm ứng cùng chiều kim đồng hồ.

4. Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng từ

Hiện tượng này được sử dụng phổ biến trong các thiết bị gia dụng cũng như trong các ứng dụng công nghiệp. Điển hình là quạt điện, bếp từ, đèn huỳnh quang, lò vi sóng, lò nướng, máy xay sinh tố, chuông cửa, loa,… Sau đây là một số ứng dụng của hiện tượng cảm ứng trong đời sống.

* Trong đồ dùng gia đình:

Điện từ hoạt động như một nguyên tắc cơ bản cho các thiết bị gia dụng như thiết bị nhà bếp, đèn chiếu sáng, hệ thống điều hòa không khí, v.v.

– Quạt điện:

Hệ thống làm mát nói chung hay quạt điện nói riêng đều sử dụng động cơ điện. Trên thực tế, các động cơ này hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Như với bất kỳ thiết bị điện nào, động cơ điện hoạt động trên từ trường do dòng điện tạo ra theo nguyên lý của lực Lorentz.

– Bếp từ:

Thay vì phải dẫn nhiệt từ ngọn lửa như bếp gas hay sử dụng các bộ phận đốt nóng bằng điện. Sản phẩm bếp từ giúp làm nóng nồi nấu bằng cảm ứng. Lúc này dòng điện một chiều cảm ứng sẽ làm nóng dụng cụ nấu. Sau đó, nhiệt độ có thể tăng lên nhanh chóng. Với bếp từ, một cuộn dây đồng được đặt dưới một lớp cách điện (thường là mặt bếp bằng sứ thủy tinh), một dòng điện xoay chiều được chạy qua cuộn dây đồng này.

Từ trường dao động sẽ sinh ra từ thông liên tục làm nhiễm từ tính của nồi. Khi đó, nồi đóng vai trò là lõi từ trong máy biến áp. Chính điều này đã tạo ra dòng điện xoáy lớn (hay còn gọi là dòng điện Fucô) trong nồi. Dòng Fuco hoạt động khiến bếp từ bị hãm điện từ. Từ đó gây ra hiệu ứng nhiệt Jun-Lense và giúp làm nóng đáy nồi cũng như thức ăn bên trong nồi.

* Trong công nghiệp:

Không chỉ được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện dân dụng. Hiện tượng cảm ứng từ còn được con người sử dụng trong sản xuất công nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng công nghiệp cụ thể của hiện tượng này:

– Máy phát điện:

Máy phát điện sử dụng năng lượng cơ học để tạo ra điện năng. Phần chính của máy phát điện thực chất là một cuộn dây đặt trong từ trường. Thay vì sử dụng cuộn dây quay trong từ trường không đổi. Một cách khác để sử dụng cảm ứng điện từ là giữ cố định cuộn dây và xoay nam châm vĩnh cửu (cung cấp từ thông và từ trường) xung quanh cuộn dây.

– Tàu điện từ:

Hệ thống giao thông sử dụng cảm ứng từ được coi là một trong những công nghệ hiện đại. Tàu điện từ thực chất là việc sử dụng nam châm điện cực mạnh để tăng tốc độ của tàu lên mức khó tin. Hiện nay, ở Nhật Bản, nhiều đoàn tàu được chế tạo bằng hiện tượng cảm ứng từ, tốc độ chạy của tàu cực cao. Thậm chí, một số đoàn tàu có tốc độ hơn 500 km/h.

Đăng bởi: https://vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Cách xác định vectơ cảm ứng từ của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục