01Kiến thức cần nhớ
1. Dây dẫn thẳng dài
Đường sức từ quanh dây thẳng dài là những đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây, tâm nằm trên dây. Càng xa dây các đường sức càng thưa, tức từ trường yếu dần.
Quy tắc nắm bàn tay phải (dây thẳng). Nắm bàn tay phải sao cho ngón cái choãi ra chỉ chiều dòng điện; khi đó bốn ngón tay khum lại chỉ chiều đường sức từ.
Ví dụ: dòng điện thẳng đứng hướng lên thì nhìn từ trên xuống đường sức quay ngược chiều kim đồng hồ; đảo chiều dòng điện thì đường sức quay thuận chiều kim đồng hồ.
2. Vòng dây tròn
Đường sức qua mặt phẳng vòng dây là các đường cong đi qua lòng vòng dây và khép kín bên ngoài. Đường đi qua tâm vòng dây, vuông góc với mặt phẳng vòng là một đường thẳng; các đường khác cong dần.
Quy tắc nắm bàn tay phải (vòng dây, ống dây). Nắm bàn tay phải sao cho bốn ngón tay khum chỉ chiều dòng điện chạy trong các vòng dây; khi đó ngón cái choãi ra chỉ chiều đường sức từ trong lòng vòng dây (chiều của từ trường tại tâm).
Một vòng dây hoạt động như một thanh nam châm rất mỏng: mặt mà đường sức đi ra là mặt Bắc, mặt mà đường sức đi vào là mặt Nam.
3. Ống dây có dòng điện
Ống dây là nhiều vòng dây tròn quấn sát nhau. Khi có dòng điện:
- Bên trong ống dây (đủ dài) đường sức là các đường thẳng song song, cách đều: từ trường trong lòng ống dây gần như đều.
- Bên ngoài, đường sức giống đường sức của nam châm thẳng: đi ra từ một đầu rồi vòng về đầu kia và khép kín qua lòng ống.
- Đầu mà đường sức đi ra là cực Bắc, đầu mà đường sức đi vào là cực Nam. Quy tắc nắm bàn tay phải của vòng dây cho ngay chiều đường sức trong lòng ống: ngón cái chỉ về phía cực Bắc.
Nhìn vào một đầu ống dây: nếu dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ thì đó là cực Bắc (đường sức đi ra phía người nhìn); nếu cùng chiều kim đồng hồ thì đó là cực Nam.
Dòng điện hướng ra phía em (⊙): ngón cái chỉ ra, bốn ngón khum ngược chiều kim đồng hồ.
Chọn Dây thẳng, Vòng dây hoặc Ống dây. Kéo kim thử: cực Bắc đỏ luôn chỉ theo đường sức. Bấm Đổi chiều dòng điện: đường sức và các cực đổi chiều. Với ống dây, tăng số vòng thì trong lòng ống đường sức dày và thẳng hơn.
4. Nam châm điện
Ống dây quấn quanh lõi sắt non là nam châm điện: lõi bị từ hoá, từ trường mạnh hơn nhiều so với ống dây không lõi. Muốn nam châm điện mạnh hơn: tăng cường độ dòng điện, tăng số vòng dây (trên cùng độ dài), dùng lõi sắt non. Ngắt dòng điện thì từ tính mất; đảo chiều dòng điện thì đảo cực. Ứng dụng: cần cẩu nhấc sắt phế liệu, chuông điện, rơle, loa.
02Tóm tắt
| Nội dung | Ý chính |
|---|---|
| Dây thẳng | Đường sức là vòng tròn đồng tâm; ngón cái = dòng điện, bốn ngón = đường sức |
| Vòng dây, ống dây | Bốn ngón = dòng điện, ngón cái = đường sức trong lòng (hướng cực Bắc) |
| Ống dây dài | Trong lòng: từ trường đều; ngoài: giống nam châm thẳng |
| Nam châm điện | Ống dây có lõi sắt non; tăng , tăng số vòng thì mạnh hơn |
03Mở rộng
Dạng: Cảm ứng từ của dòng điện thẳng, vòng dây, ống dây
Độ lớn cảm ứng từ (đơn vị tesla, xem bài 4), trong chân không hoặc không khí:
- Dây thẳng dài, tại điểm cách dây : .
- Tại tâm vòng dây tròn bán kính gồm vòng: .
- Trong lòng ống dây dài có vòng trên mỗi mét dài: .
Ví dụ. (a) Dây thẳng dài, , điểm cách dây : . (b) Vòng dây , , : . (c) Ống dây vòng/m, : . Nhận xét: trong ống dây tăng tỉ lệ với và ; dây thẳng càng xa càng giảm theo .
