Môn Vật lý 12

Bài 14. Từ trường

1. Từ trường

Từ trường: Là dạng vật chất tồn tại xung quanh nam châm và dòng điện, tác dụng lực từ lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó.

Tính chất cơ bản của từ trường: Từ trường tác dụng lực từ lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó.

Cách nhận biết từ trường: Dùng kim nam châm thử. Kim nam châm lệch khỏi hướng Bắc - Nam chứng tỏ có từ trường.

2. Đường sức từ

Đường sức từ: Là những đường cong vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

Đặc điểm đường sức từ:

  • Chiều của đường sức từ: Đi ra cực Bắc, đi vào cực Nam của nam châm
  • Đường sức từ dày ở nơi từ trường mạnh, thưa ở nơi từ trường yếu
  • Các đường sức từ không cắt nhau

Từ trường đều: Từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau (đường sức song song, cách đều).

3. Từ trường của dòng điện

Từ trường của dòng điện thẳng dài:

Chiều được xác định bằng quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải sao cho ngón cái chỉ theo chiều dòng điện, các ngón tay kia cuốn theo chiều đường sức từ.

$$B = 2.10^{-7} \frac{I}{r}$$

Trong đó:

  • B: cảm ứng từ (T)
  • I: cường độ dòng điện (A)
  • r: khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn (m)

Từ trường của dòng điện trong vòng dây tròn:

$$B = 2\pi.10^{-7} \frac{I}{R}$$

Từ trường của dòng điện trong ống dây (solenoid):

$$B = 4\pi.10^{-7} \frac{N}{l} I$$

Dạng 1: Xác định chiều đường sức từ

Phương pháp:

  • Dùng quy tắc nắm tay phải
  • Quy tắc vào Nam ra Bắc
Ví dụ 1: Xác định chiều đường sức từ tại điểm M cách dây dẫn thẳng dài 5cm mang dòng điện 10A.

Giải:

Dùng quy tắc nắm tay phải: Ngón cái chỉ chiều dòng điện → các ngón tay cuốn theo chiều đường sức từ.

Dạng 2: Tính cảm ứng từ

Phương pháp:

  • Sử dụng công thức tương ứng
  • Chú ý đơn vị SI
Ví dụ 2: Tính cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn thẳng dài 10cm mang dòng điện 5A.

Giải:

B = 2.10⁻⁷.I/r = 2.10⁻⁷.5/0,1 = 10⁻⁵ T

Luyện tập trắc nghiệm

1 / 17
Câu 1
Trắc nghiệm đơnTrung bình

Từ trường không tác dụng lên:

A
Nam châm
B
Dòng điện
C
Điện tích đứng yên
D
Điện tích chuyển động