Hôm nay chúng tôi mang đến cho bạn một công thức mới. Đây là công thức tính độ lớn của cảm ứng từ. Vậy cảm ứng từ là gì? Nó được tính như thế nào? Hãy cùng chúng tôi xem qua bài viết tổng hợp các bạn nhé.
Cảm ứng từ là gì?
Cảm ứng từ là đại lượng vật lý có hướng tại một điểm trong từ trường. Cảm ứng từ được đo bằng thương số của lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện và đặt vuông góc với đường cảm ứng tại điểm đó.
Đơn vị của cảm ứng từ là Tesla (T), trong Hệ thống đơn vị quốc tế:
1T = 1N / (1A,1m)
Tức là 1T là cường độ cảm ứng từ của vòng dây dẫn kín và diện tích mặt phẳng che chắn là 1 mét vuông. Khi từ thông giảm về 0 trong 1s thì sinh ra suất điện động 1 vôn.
Công thức tính cường độ cảm ứng từ
Công thức chung cho cảm ứng từ
B = F / Il
ở đó:
B là cảm ứng từ (đơn vị T (Tesle))
F là lực từ (đơn vị V)
I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (đơn vị A)
l là chiều dài của dây (m)
Công thức tính cảm ứng từ trong trường hợp đặc biệt
công thức cho dây dẫn dài vô hạn
Tính cảm ứng từ tại điểm M cách dây dẫn R một hốc, có dòng điện I. Chúng ta có:
BM = 2.10-7.I / RM
ở đó:
BM là cảm ứng từ tại điểm M.
R là khoảng cách từ điểm cảm ứng từ đến dây dẫn
Tôi là dòng điện đi qua.
công thức cho dây dẫn hình bầu dục
Dùng bán kính R và độ lớn I để xác định cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây dẫn. Chúng ta có:
BO = 2π.10-7. đầu ra đầu vào
ở đó:
BO là cảm ứng từ tại điểm O
tôi hiện tại
R là bán kính
Công thức ống thông
Tính cường độ cảm ứng từ và cường độ dòng điện I khi nằm trong ống. Công thức tính độ lớn của cảm ứng từ như sau:
B = 4π.10-7.NI / R = 4π.10-7.nI
ở đó:
B là cảm ứng từ (đơn vị T)
N là số lượt
I là cường độ dòng điện (đơn vị A)
n là mật độ của lượt
L là chiều dài của ống thông
Ứng dụng trong tính toán cảm ứng từ
Nhờ công thức tính cường độ cảm ứng từ mà ta có thể biết được cường độ của từ trường, chiều của đường sức từ và tác dụng của lực từ.
Bài tập có đáp án
Câu 1: Phát biểu nào sau đây không đúng? Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện:
A. Cùng chiều với từ trường
B. Vuông góc với phần tử hiện tại.
C. Tỉ lệ với cường độ dòng điện
D. Tỉ số cảm ứng từ
Câu trả lời:
Vì lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ B. Vì vậy, câu hỏi A. Cùng chiều với từ trường là câu trả lời sai.
Câu 2: Hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 32 (cm) đặt trong không khí, cường độ dòng điện chạy trong dây 1 là I1 = 5 (A), cường độ dòng điện chạy trong dây 2 là I2 = 1 (A), có chiều là ngược chiều I1. Điểm M nằm trong mặt phẳng của 2 dòng điện, cách nhau 2 dòng điện và cách dòng điện I1 một khoảng 8 (cm). Cảm ứng từ tại M là?
Câu trả lời:
Đầu tiên, chúng ta áp dụng quy tắc bàn tay phải để xác định vectơ cảm ứng từ B1, B2, như trong hình sau:
Cảm ứng từ tại M do dòng điện I1 gây ra là:
B1 = 2.10-7. (I1 / r1) = 2.10-7. (5 / 0,08) = 1,25.10-5 (T)
Vì khoảng cách giữa điểm M và dòng điện I2 là r2 = 8 + 32 = 40 cm = 0,4 m
Cảm ứng từ tại M do dòng điện I2 gây ra là:
B2 = 2.10-7. (I2 / r2) = 2.10-7. (1 / 0,4) = 0,05.10-5 (T)
Áp dụng nguyên lý chồng chất của từ trường, ta có:
BM = B1 + B2
Giả sử B1 ngược lại với B2, do đó:
BM = | B1 – B2 | = | 1,25.10-5 – 0,05.10-5 | = 1,2.10-5
Do đó, B1 và B2 có cùng định hướng.
Hy vọng bài viết về công thức tính cảm ứng từ trên đây sẽ giúp ích cho các bạn trong việc học vật lý. Chúc các bạn học tập vui vẻ và tiếp tục ôn tập.
