BÀI 24: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA

Tóm tắt lý thuyết

1. Từ phổ, đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua

• Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua giống từ phổ bên ngoài của 1 thanh nam châm thẳng.
• Đường sức từ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua là những đường cong khép kín, bên trong lòng ống dây đường sức từ là những đoạn thẳng song song, cách đều nhau.
• Ống dây có dòng điện chạy qua cũng được xem như là một nam châm:

- Hai đầu của nó cũng là hai cực từ.

- Đầu ống dây có các đường sức từ đi ra là cực Bắc, đầu kia có các đường sức từ đi vào là cực Nam.

2. Quy tắc nắm tay phải

2.1. Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào yếu tố nào?

Chiều đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua phụ thuộc vào: chiều của dòng điện chạy qua các vòng dây

2.2. Quy tắc nắm tay phải

Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

Bài tập minh họa

Bài 1.

Một cuộn dây được đặt sao cho trục của nó nằm dọc theo thanh nam châm như hình 24.1. Đóng công tắc K, thọat tiên ta thấy thanh nam châm bị đẩy ra xa.

a. Đầu B của thanh nam châm là cực Bắc hay cực Nam?

b. Sau đó có hiện tượng gì xảy ra với thanh nam châm?

c. Nếu ngắt công tắc K, thanh nam châm sẽ ra sao? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

a. Cực Nam.

• Theo hình vẽ thì chiều dòng điện đi từ cực dương sang cực âm tức là đi từ P sang Q,
• Theo quy tắc nắm tay phải thì ta xác định được đầu Q của thanh nam châm là cực Bắc (N),
• Nên ban đầu khi đóng khóa K thì thanh nam châm bị đẩy chứng tỏ đầu A của thanh nam châm là cực Bắc (N) còn đầu B của thanh nam châm là cực nam (S). 

b. Thanh nam châm xoay đi và đầu B (cực Nam) của nó bị hút về phía đầu Q (cực Bắc) của cuộn dây.

c. Thanh nam châm sẽ xoay trở lại, nằm dọc theo hướng Nam – Bắc như lúc chưa có dòng điện. Bởi vì, bình thường thanh nam châm tự do khi đã đứng cân bằng luôn chỉ hướng Nam – Bắc.

Bài 2.

Hai cuộn dây có dòng điện được treo đồng trục và gần nhau (hình 24.2).

a. Nếu dòng điện chạy trong cuộn dây có chiều như trên hình vẽ thì hai cuộn dây hút nhau hay đẩy nhau? 

b. Nếu đổi chiều dòng điện của một trong hai cuộn thì tác dụng giữa chúng có gì thay đổi?

Hướng dẫn giải:

 a. Đẩy nhau.

Theo quy tắc nắm tay phải thì ta xác định được hai đầu dây gần nhau cùng cực nên chúng đẩy nhau.

 b. Chúng hút nhau.

Vì chúng khác cực nên hút nhau. 

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Các đường sức từ ở trong lòng ống dây có dòng điện một chiều chạy qua có những đặc điểm gì?

A. Là những đường thẳng song song, cách điều nhau và vuông góc với trục của ống dây

B. Là những vòng tròn cách đều nhau, có tâm nằm trên trục của ống dây.

C. Là những đường thẳng song song, cách đều nhau và hướng từ cực Bắc đến cực Nam của ống dây.

D. Là những đường thẳng song song, cách đều nhau và hướng từ cực Nam đến cực Bắc của ống dây.

Câu 2: Nếu dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua thì ngón tay cái choãi ra chỉ điều gì?

A. Chiều của dòng điện trong ống dây.

B. Chiều của lực điện từ lên nam châm thử.

C. Chiều của lực điện từ tác dụng lên cực Bắc của nam châm thử đặt ở ngoài ống dây.

D. Chiều của lực điện từ tác dụng lên cực Bắc của nam châm thử trong lòng ống dây.

 

Câu 3: Vì sao có thể coi ống dây có dòng điện một chiều chạy qua như một thanh nam châm thẳng.

A. Vì ống dây cũng có tác dụng lực từ lên kim nam châm.

B.  Vì ống dây cũng tác dụng lực từ lên kim sắt.

C. Vì ống dây cũng có hai cực từ như thanh nam châm.

D. Vì một kim nam châm đặt trong lòng ống dây cũng chịu tác dụng của một lực giống như khi đặt trong lòng thanh nam châm.

 

Câu 4: Quy tắc nào dưới đây cho ta xác định được chiều của đường sức từ ở trong lòng một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua?

A. Quy tắc bàn tay phải.

B. Quy tắc bàn tay trái.

C. Quy tắc nắm tay phải.

D. Quy tắc ngón tay phải.

 

Câu 5: Quy tắc nào dưới đây cho ta xác định được chiều của đường sức từ ở trong lòng một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua?

A. Quy tắc bàn tay phải.

B. Quy tắc bàn tay trái.

C. Quy tắc nắm tay phải.

D. Quy tắc ngón tay phải.

 

Bài viết gợi ý: