Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân Bài toán 4: CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP B 1 : Xác định vị trí cần tìm cảm ứng từ tổng hợp B 2 : Tính độ lớn các cảm ứng từ thành phần B 1 , B 2 . B 3 : Vẽ các vecto 21 , BB  . B    B  • Nếu đề cho chiều dòng điện thì quy tắc nắm tay phải để xác định B  B 4 : Áp dụng nguyên lí chồng chất từ trường : . 21 ++= BBB  B 5 : Bỏ vecto ♣ Nếu : 2121 BBBBB +=⇒↑↑  2121 BBBBB −=⇒↑↓  2 2 2 121 BBBBB +=⇒⊥  ( ) αα cos2, 21 2 2 2 121 BBBBBBB ++=⇒=  BÀI TẬP MẪU Bài 4.1. Cho hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 8 cm trong không khí . Dòng điện chạy trong hai dây là I 1 = 10A , I 2 = 20A . Hãy xác định cảm ứng từ tổng hợp tại trung điểm M khi : a). I 1 và I 2 ngược chiều nhau . b). I 1 và I 2 cùng chiều nhau ► 2121 BBBBB +=⇒↑↑  = 15.10 -5 T Đ/S a). 15.10 -5 T b). 5.10 -5 T Bài 4.2. Hai dây dẫn thẳng D 1 và D 2 rất dài đặt song cách nhau 6 cm trong không khí, có dòng điện I 1 = I 2 = 2A đi qua cùng chiều . Xác định vecto cảm ứng từ tại : a). O cách D 1 và D 2 một khoảng 3 cm b). M cách D 1 4 cm , cách D 2 2 cm c). N cách D 1 10 cm , cách D 2 4 cm Đ/S 1). a). 0 b). 10 -5 T c). 1,4.10 -5 T G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 1 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân Bài 4.3. Hãy xác định : 1). Cảm ứng từ tại điểm cách dây I 1 4 cm và cách dây I 2 3 cm ? Biết hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn đặt cách nhau 5 cm trong không khí . Dòng điện chạy trong hai dây là I 1 = 30A và I 2 = 20A ngược chiều nhau . 2). Cảm ứng từ tại M cách dây I 2 10 cm ? Biết hai dây dẫn dài vô hạn đặt vuông góc nhau, cách nhau 10 cm trong không khí như hình vẽ . Dòng điện chạy trong hai dây là I 1 = I 2 = 10A . I 1  M I 2 ► B = 2 2 2 1 BB + 3). Cảm ứng từ tại tâm của vòng tròn ? Biết một sợi dây rất dài căng thẳng, ở khoảng giữa được uốn thành vòng tròn như hình vẽ . Bán kính vòng tròn R = 6 cm , cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn I = 3,75A . I 2 I 1 ► 1 B  , 2 B  là cảm ứng từ gây bởi dòng điện thẳng dài và vòng tròn dây dẫn tại tâm vòng dây B 1 = 2 .10 -7 .I/R và B 2 = 2 π.10 -7 .I/R Áp dụng quy tắc nắm tay phải : B 1 là  và B 2 là  → B = B 2 – B 1 = 2,68.10 -5 T Đ/S 1). 18.10 -5 T 2). 5 .10 -5 T 3). 2,68.10 -5 T Bài 4.4. Một dây dẫn rất dài được căng thẳng , trong đó có một đoạn nhỏ ở khoảng giữa dây được uốn thành vòng tròn bán kính 1,5 cm . Cho dòng điện cường độ I = 3A chạy trong dây dẫn . Xác định vecto cảm ứng từ tại tâm O của vòng tròn trong hai trường hợp : a) Vòng tròn được uốn như hình vẽ (a) b). Vòng tròn được uốn như hình vẽ (b) , trong đó chỗ bắt chéo hai đoạn dây không nối với nhau I I I I I Hình a Hình b ► a). B = |B 1 – B 2 | b). B = B 1 + B 2 G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 2 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân Đ/S 1). 8,6.10 -5 T 2). 16,6 .10 -5 T Bài toán 5: TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0 1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I 1  M  I 2 A B B 1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 0 21 =+= BBB M  → 21 BB  ↑↓ và B 1 = B 2 B 2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Vì B 1 = B 2 → 2.10 -2 .I 1 /r 1 = 2.10 -7 .I 2 /r 2 → 1 2 1 2 I I r r = (1) ♣ Để 21 BB  ↑↓ và I 1 cùng chiều I 2 thì M phải thuộc AB nên : r 1 + r 2 = AB (2) ♣ Giải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 2. Hai dòng điện thẳng ngược chiều A B I 1   I 2 M B 1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 : 0 21 =+= BBB M  → 21 BB  ↑↓ và B 1 = B 2 B 2 : Lập phương trình đại số để tìm vị trí điểm M ♣ Nếu I 1 > I 2 → r 1 > r 2 • Vì I 1 = I 2 → r 2 /r 1 = I 2 /I 1 (1) • Để 21 BB  ↑↓ , I 1 ngược chiều I 2 và I 1 > I 2 thì M nằm ngoài AB về phía I 2 , nên : r 1 – r 2 = AB (2) • Gi ải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 A B ♣ Nếu I 2 > I 1 → r 2 > r 1 M I 1   I 2 • r 2 /r 1 = I 2 /I 1 (1) • r 2 – r 1 = AB (2) • Gi ải (1) và (2) tìm được r 1 và r 2 BÀI TẬP MẪU Bài 5.1. Hãy cho biết : 1). Vị trí để cảm ứng từ tổng hợp tại M bằng 0 ? Biết : a). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện cùng chiều, có cường độ I 1 = 4A , I 2 = 1A , đặt cách nhau 6 cm . G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 3 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí, mang dòng điện ngược chiều, có cường độ I 1 = 1A , I 2 = 4 A , đặt cách nhau 6 cm . 2). Tập hợp những điểm có cảm ứng từ bằng nhau ? Biết : a). Hai dẫy dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau một khoảng 12 cm có các dòng điện I 1 = 1A , I 2 = 4A đi qua ngược chiều nhau . ► M là điểm có 21 BB  = Do    = ↑ ↑ ⇒= 21 21 21 BB BB BB   Do B 1 = B 2 → 4 1 2 1 2 == I I r r Để 21 BB  ↑↑ → M thuộc đoạn AB , nên : r 1 + r 2 = AB b). Hai dây dẫn thẳng dài vô hạn đặt song song trong không khí cách nhau 12 cm có các dòng điện I 1 = 1A , I 2 = 4A đi qua cùng chiều nhau . ► r 2 /r 1 = I 2 /I 1 và r 2 – r 1 = AB (Vì I 2 > I 1 ) Đ/S 1. a). 4,8 cm và 1,2 cm b). 2 cm và 8 cm 2). a). 2,4 cm và 9,6 cm b). 4 cm và 16 cm Bài 5.2. Một vòng dây có bán kính R = 10 cm, mang dòng điện I 1 = 10A và một dây dẫn thẳng dài đặt đồng phẳng . Dây dẫn thẳng mang dòng điện I 2 = 8 A . Xác định chiều của I 2 và khoảng cách d từ tâm O của vòng dây đến dây dẫn thẳng để cảm ứng từ tổng hợp tại O bằng 0 ? I 1 I 2 O d ► Để O B  = 0 → I 2 có chiều hướng sang trái B 1 = B 2 → 2 .10 -7 . = d I 2 2 π.10 -7 . R I 1 → d = 2,55 cm Đ/S 2,55 cm LUYỆN GIẢI TRẮC NGHIỆM Câu 1. Chọn phát biểu sai ? Độ lớn của từ trường do một dây dẫn gây ra tại một điểm M phụ thuộc vào : G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 4 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân A. hình dạng của sợi dây B. vị trí của điểm M C. môi trường xung quanh D. chiều của dòng điện Câu 2. Độ lớn cảm ứng từ tại tâm của một khung dây dẫn tròn : A. tỉ lệ với bán kính B. tỉ lệ nghịch với số vòng dây C. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện D. phụ thuộc vào môi trường đặt dây . Câu 3. Theo định luật Am – pe, nếu đoạn dây dẫn đặt song song vec tơ cảm ứng từ B  thì lực từ tác dụng lên đoạn dây sẽ : A. bằng 0 B. có giá trị nhỏ nhất C. có giá trị lớn nhất D. có giá trị tùy thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn đó . Câu 4. Hai điểm M và N gần một dòng điện thẳng dài . Khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp hai lần khoảng cách từ N đến dòng điện . Độ lớn của cảm ứng từ tại M và N là B M và B N thì : A. B M = 2B N B. B M = 4B N C. B M = 0,5B N D. B M = 0,25B N ► B N = 2.10 -7 .I/r B M = 2.10 -7 .I/2r → B N = 2B M G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 5 - Biên soạn : Thầy giáo . Phạm Xuân Tân G.S môn vật lí lớp 10 – 11 – 12 & Luyện Thi Đại Học – tel 0982 166 955 - 6 - . Phạm Xuân Tân Bài toán 4: CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP B 1 : Xác định vị trí cần tìm cảm ứng từ tổng hợp B 2 : Tính độ lớn các cảm ứng từ thành phần B 1 , B 2 TÌM VỊ TRÍ ĐỂ VECTƠ CẢM ỨNG TỪ TỔNG HỢP BẰNG 0 1. Hai dòng điện thẳng cùng chiều I 1  M  I 2 A B B 1 : Gọi M là điểm có cảm ứng từ tổng hợp bằng 0 :