Tài liệu hướng dẫn học sinh tự học ở nhà môn Vật lí 11 - Chuyên đề: Từ trường. Cảm ứng điện từ

g sức từ sao cho chổ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và 
chổ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa. 
 II. CẢM ỨNG TỪ 
 - Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường xác định một véc tơ cảm ứng từ: 
 + Có hướng trùng với hướng của từ trường; 
 + Có độ lớn bằng 
Il
F
, với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện có độ dài l, 
cường độ I, đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó. 
 + Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T). 
 - Từ trường đều là từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. Đường sức từ của từ 
trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau. 
 III. TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐẶC BIỆT 
 1. Từ trường do dòng điện thẳng rất dài gây ra 
2 
 - Véc tơ cảm ứng từ B do dòng điện thẳng rất dài gây ra: 
 + Có điểm đặt tại điểm ta xét; 
 + Có phương vuông góc với mặt phẵng chứa dây dẫn và điểm ta xét; 
 + Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải: để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo 
dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ; 
 + Có độ lớn: B = 2.10-7 r
I
 2. Từ trường của dòng điện tròn 
 - Véc tơ cảm ứng từ B do dòng điện chạy trong khung dây tròn gây ra tại tâm của vòng dây: 
 + Có điểm đặt tại tâm vòng dây; 
 + Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây; 
 + Có chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc. 
 + Có độ lớn: B = 2 .10-7.
r
NI
 (N là số vòng dây). 
 3. Từ trường trong lòng ống dây hình trụ 
 - Véc tơ cảm ứng từ B do dòng điện chạy trong ống dây dài ở trong lòng ống dây (vùng có từ 
trường đều): 
 + Có điểm đặt tại điểm ta xét; 
 + Có phương song song với trục của ống dây; 
 + Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải hoặc vào Nam ra Bắc; 
 + Có độ lớn: B = 4 .10-7 I = 4 .10-7nI. 
 - Nguyên lý chồng chất từ trường: . 
 IV. LỰC TỪ 
l
N
 nBBBB ...21
3 
 - Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l có dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường: 
 + Có điểm đặt tại trung ...b = 1 T.1 m2. 
 2. Hiện tượng cảm ứng điện từ 
 Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện 
gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm 
ứng điện từ. 
f
v
B
Bn,
4 
 3. Định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng 
 - Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng 
chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín. 
 - Khi từ thông qua (C) biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng 
có tác dụng chống lại chuyển động nói trên. 
 - Khi một khối kim loại chuyển động trong một từ trường hoặc được đặt trong một từ trường 
biến thiên thì trong khối kim loại xuất hiện dòng điện cảm ứng gọi là dòng điện Fu-cô. 
 VII. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 
 - Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín đó xuất hiện suất điện động cảm 
ứng và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng. 
 - Định luật Fa-ra-đay về suất điện động cảm ứng: ec = - N . 
 - Độ lớn: 
t
eC
 
 - Hiện tượng cảm ứng điện từ về bản chất chính là sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng thành 
điện năng. 
 VIII. TỰ CẢM 
 Trong mạch kín (C) có dòng điện có cường độ i chạy qua thì dòng điện i gây ra một từ trường, 
từ trường này gây ra một từ thông  qua (C) được gọi là từ thông riêng của mạch:  = Li. 
 Hệ số tự cảm của một ống dây dài: L = 4 .10-7 S. 
 Đơn vị độ tự cảm là henry (H). 
 Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự 
biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch. 
 Suất điện động tự cảm: etc = - L . 
B. CÁC CÔNG THỨC 
+ Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng gây ra tại điểm cách dây dẫn một khoảng r: 
 B = 2.10-7 r
I
. 
+ Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong vòng dây tròn gây ra tại tâm vòng dây: 
 B = 2 .10-7.
r
NI
 (N là số vòng dây). 
+ Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong ống dây dài ...rong mặt phẵng chứa khung dây và vuông góc 
với từng cạnh, có chiều như hình vẽ và có độ lớn: 
FAB = FCD = B.I.AB = 15.10
-3 N 
FBC = FAD = B.I.BC = 25.10
-3 N 
Bài 2: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 20 cm trong không 
khí, có hai dòng điện ngược chiều, có cường độ I1 = 12 A; I2 = 15 A chạy qua. 
Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 15 
cm và cách dây dẫn mang dòng I2 5 cm. 
Hướng dẫn 
Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 đi 
vào tại A, dòng I2 đi ra tại B thì các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc 
tơ cảm ứng từ 
1B và 
2B có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: 
 B1 = 2.10
-7
AM
I1 = 1,6.10-5 T; 
 B2 = 2.10
-7
BM
I2 = 6.10-5 T. 
Cảm ứng từ tổng hợp tại M là 
B = 
1B +
2B . 
Vì 
1B và 
2B cùng phương, cùng chiều nên 
B cùng phương, cùng chiều với 
1B và 
2B và có độ lớn: 
 B = B1 + B2 = 7,6.10
-5 T. 
Bài 3: Hai dây dẫn thẳng, rất dài, đặt song song, cách nhau 10 cm trong không khí, có hai dòng điện 
ngược chiều, có cường độ I1 = 6 A; I2 = 12 A chạy qua. Xác định cảm ứng từ tổng hợp do hai dòng 
điện này gây ra tại điểm M cách dây dẫn mang dòng I1 5 cm và cách dây dẫn mang dòng I2 15 cm. 
Hướng dẫn 
Bn,
t 
 
l
N 2
t
i
6 
Bài 4: Giả sử hai dây dẫn được đặt vuông góc với mặt phẵng hình vẽ, dòng I1 đi vào tại A, dòng I2 đi 
ra tại B thì các dòng điện I1 và I2 gây ra tại M các véc tơ cảm ứng 
từ 
1B và 
2B có phương chiều như hình vẽ, có độ lớn: 
 B1 = 2.10
-7
AM
I1 = 2,4.10-5 T 
 B2 = 2.10
-7
BM
I2 = 1,6.10-5 T. 
Cảm ứng từ tổng hợp tại M là: 
B = 
1B +
2B . Vì 
1B và
2B cùng phương, ngược chiều và B1 > B2 nên 
B cùng phương, chiều với 
1B và có độ lớn: 
 B = B1 - B2 = 0,8.10
-5 T. 
Bài 5: Một electron bay vào trong từ trường đều với vận tốc ban đầu vuông góc với véc tơ cảm ứng 
từ. Biết v = 2.105 m/s, B = 0,2 T. Tính lực Lo-ren-xơ tác dụng lên electron. 
Hướng dẫn 
Ta có: f = ev