Bai 24: Tu truong cua ong day co dong dien chay qua

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

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Phần từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua rất giống phần từ phổ ở bên ngoài thanh nam châm.
2. Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều của dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

24.1 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.

Đáp án:

a. Cực Nam.

Giải thích: 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.

24.2 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?

Đáp án: a. Đẩy nhau.
             b. Chúng hút nhau.

Giải thích: Trong trường hợp a thì theo quy tắc nắm tay phải thì ta xác định được hai đầu dây gần nhau cùng cực nên chúng đẩy nhau. Trong trường hợp b thì chúng khác cực nên hút nhau. 

Giải thích

24.3 Hình 24.3 mô tả cấu tạo của dụng cụ để phát hiện dòng điện (một loại điện kế). Dụng cụ này gồm một ống dây B, trong lòng B có một thanh nam châm A nằm thăng bằng, vuông góc với trục ống dây và có thể quay quanh một trục đặt giữa thanh, vuông góc với mặt phẳng trang giấy.

a. Nếu dòng điện điện qua cuộn dây B có chiều được đánh dấu như hình vẽ thì kim chỉ thị quay sang bên phải hay bên trái?

b. Hai chốt của điện kế này có cần đánh dấu dương hay âm không?

Hình ảnh minh họa cho đáp án

Đáp án: a. Quay sang bên phải.                 b. Không.

Giải thích: Trong trường hợp a thì theo quy tắc nắm tay phải thì đầu B của ống dây là cực bắc và phía dưới đáy của ống dây là cực nam nên đẩy cực nam của nam châm nên kim chỉ thị quay sang bên phải.  

24.4 

a. Cực nào của kim nam châm trong hình 24.4a hướng về phía đầu B của cuộn dây điện?

b. Xác định chiều của dòng điện chạy trong cuộn dây ở hình 24.4b.

Đáp án: a. Cực Bắc.                b. Dòng điện có chiều đi vào ở đầu dây C.

Giải thích: trong trường hợp a thì theo quy tắc nắm tay phải ta xác định được đầu B của nam châm điện là cực Nam (S) nên kim nam châm có đầu hướng vào nam châm điện là cực Bắc (N). Trong trường hợp b thì qua hình vẽ ta xác định được đầu D của nam châm điện là cực Bắc (N) còn đầu C của nam châm điện là cực Nam (S). Theo quy tắc nắm tay phải thì ta xác định được chiều dòng điện đi từ C đến D. 

Giải thích

24.5 Cuộn dây của một nam châm điện được nối với một nguồn điện mà tên các từ cực của nam châm điện được ghi trên hình 24.5. Hãy ghi tên các cực của nguồn điện.

Đáp án: Đầu A của nguồn điện là cực dương.

Giải thích: Ta biết được tên các từ cực nên xác định được chiều của đường sức từ và vận dụng quy tắc nắm tay phải là biết ngay chiều của dòng điện từ đó xác định được đầu A là cực dương của nguồn điện. 

24.6 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.

Đáp án: D

Giải thích

24.7 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.

Đáp án: D

24.8 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.

Đáp án: C

24.9 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.

Đáp án: C