Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...? | Vật lý lớp 11

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho quý khách thông tin về Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?Mong rằng thông tin chúng tôi đưa ra sẽ hữu ích cho quý khách

Thông tin:
8 trang 1 tuần trước
Tác giả:
L
Lê Phương
Đang cập nhật

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...? | Vật lý lớp 11

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho quý khách thông tin về Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?Mong rằng thông tin chúng tôi đưa ra sẽ hữu ích cho quý khách

17 9 lượt tải Tải xuống

Chủ đề: Tài liệu chung Vật Lí 11

Môn: Vật Lí 11

Thông tin:

8 trang 1 tuần trước

Tác giả:

Profile Lê Phương
Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho quý khách thông tin về Dây dẫn mang dòng điện không
tương tác với...?Mong rằng thông tin chúng tôi đưa ra sẽ hữu ích cho quý khách
1. Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với ...?
Câu hỏi:Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?
A. Các điện tích chuyển động
B. Nam châm đứng yên
C. Các điện tích đứng yên
D. Nam châm chuyển động
Đáp án C
Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với các điện tích đứng yên, dây
dẫn điện là một vật hoặc là loại vật liệu cho dòng điện có thể di chuyển qua
theo một hoặc nhiều hướng khác nhau, trong vật liệu dẫn, các hạt tích điện
có khả năng dịch chuyển tạo ra dòng điện được gọi là các hạt mang điện.
Giải thích
Dòng Điện và Cấu Tạo Dây Dẫn Điện
Dòng điện là sự chuyển động có hướng của các hạt mang điện. Trong các
mạch điện, dòng điện thường xuất phát từ sự chuyển động của các electron
theo chiều dọc theo dây dẫn. Tuy nhiên, các hạt mang điện cũng có thể là
các ion hoặc chất điện li, và trong plasma, cả ion và electron đều đóng vai
trò này.
Trong các vật liệu dẫn, các hạt mang điện có khả năng dịch chuyển tạo ra
dòng điện. Trong kim loại, một loại chất dẫn điện phổ biến, các hạt nhân tích
điện dương không thể di chuyển, chỉ có các electron tích điện âm có khả
năng di chuyển tự do trong vùng dẫn, do đó, trong kim loại, các electron là
các hạt mang điện.
Dòng điện thường được định nghĩa là dòng chuyển động có hướng của các
điện tích dương. Vì vậy, trong mạch điện với dây dẫn kim loại, các electron
tích điện âm di chuyển ngược chiều với chiều của dòng điện trong dây dẫn.
Dây dẫn điện là vật liệu hoặc loại vật liệu cho dòng điện có khả năng di
chuyển qua một hoặc nhiều hướng khác nhau, và dây dẫn này không tương
tác với các điện tích đứng yên.
Cấu tạo của dây dẫn điện thường bao gồm ba phần chính:
Lõi dây dẫn điện: Thành phần chính và được làm bằng kim loại mềm như
nhôm hoặc đồng nguyên chất có tỷ lệ lớn nhất là 99,99%. Đây là một trong
những thành phần chính của sợi dây điện.
Chất cách điện: Chất này thường là nhựa dẻo như PVC hoặc PE, và có thể là
nhựa XLPE. Dây dẫn điện dân dụng thường sử dụng nhựa PVC làm chất cách
điện, vì nó có tính chất tốt, mềm dẻo, và cách điện tốt.
Vỏ dây điện: Lớp này có chức năng bảo vệ lõi dây bên trong và thường có
thông tin về lõi dây, nhà sản xuất, ngày sản xuất, loại dây, và kích thước
đường kính của dây.
Dây dẫn điện có vai trò vô cùng quan trọng trong việc truyền tải điện năng
trong hệ thống điện. Nó giúp truyền tải điện năng từ các trạm biến áp đến
các thiết bị tiêu dùng và được xem như là một "huyết mạch" của hệ thống
điện.
2. Tóm tắt lý thuyết:,Từ trường của dòng điện chạy trong các
dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài
- Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc
với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.
-Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.
-Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r:
B=2.10−7.I/r
-Lưu ý:Qui tắc nắm tay phải :“tay phải nắm lấy vòng dây sao cho ngón cái
choãi ra là chiều dòng điện, khí đó các ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của
Đường sức từ”
Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
-Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu
còn các đường khác là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam và đi ra
mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
-Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:B=2
.10−7.N.I/R
Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ
-Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng
chiều và cách đều nhau.
-Cảm ứng từ trong lòng ống dây:B=4 .10−7.nI=4 .10−7. . I
Từ trường của nhiều dòng điện
Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc
tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy
= + + ... +
3. Bài tập minh họa liên quan đến: Từ trường của dòng điện
chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Bài 1:
Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hướng dẫn giải:
Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng
điện gây ra từ trường, dạng hình học của dây dẫn, vị trí của điểm khảo sát và
môi trường xung quanh dòng điện.
Bài 2:
Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài
thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển:
a) song song với dây?
b) vuông góc với dây?
c) theo một đường sức từ xung quanh dây?
Hướng dẫn giải
a) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng
dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây.
B=2.10−7.I/rkhi r không đổi thì B cũng không đổi.
b) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng
dài sẽ tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch
chuyển ra xa dây dẫn khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây.
B=2.10−7.I/r,khi r tăng thì B giảm và ngược lại.
c) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng
dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung
quanh dây.
B=2.10−7.I/r
, khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ởđây phương của vectơ cảm
ứng từ luôn thay đổi.
Bài 3:Một dây dẫn có chiều dài 10m đặt trong từ trường đều B=5.10-2T. Cho
dòng điện cường độ 10A chạy qua dây dẫn.
a/ xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với
b/ Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng2, N. Xác định góc giữa
và chiều dòng điện.
Đáp án:
Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây điện
a/ F=B.I.l.sin90o=5N
b/ F=B.I.l.sina=2, => a=60o.
Bài 4:Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP
theo chiều MNPM như hình vẽ. Biết MN=30cm, NP=40cm. Từ trường đều
B=0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Tính lực từ tác dụng lên các
cạnh của khung dây, vẽ hình minh họa.
Bài 5:Treo dây MN = 5cm khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng
không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ 0,5T phương vuông góc với đoạn dây,
chiều từ trên xuống (như hình vẽ). Tính góc lệch của dây treo so với phương
thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng biết cường độ dòng điện qua
đoạn dây MN là 2A, lấy g=10m/s2.
Bài 6:Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều
có B=3.10-2T. Tính lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau:
a/ Dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ.
b/ Dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.
c/ Dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 45o
Bài 7:Dòng điện 10A chạy qua khung dây tam giác vuông cân MNP theo
chiều MNPM có MN=NP=10cm đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ B=10-2T
song song với NP như hình vẽ. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung
dây.
Bài 8:Hai thanh ray nằm ngang song song cách nhau 0,3cm. Một thanh kim loại đặt lên
hay thanh ray. Cho dòng điện 50A chay qua thanh kim loạt đặt lên hay thanh ray. Biết
hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là µ=0,2 và khối lượng thanh kim loại là
0,5kg. Tìm điều kiện về độ lớn của cảm ứng từ B (có phương vuông góc với mặt phẳng
hai thanh ray) để thanh kim loại có thể chuyển động.
Bài 9:Một dây dẫn có dạng nửa đường tròn bán kính 20cm được đặt trong
mặt phẳng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường đều B=0,4T. Cho dòng
điện I=5A đi qua đoạn dây. Tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.
Bài 10:Một đoạn dây MN dài 6cm có dòng điện 5A đặt trong từ trường đều có
cảm ứng từ 0,5T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2N. Góc
hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là bao nhiêu?
Bài 11: Thanh kim loại CD chiều dài L = 20cm khối lượng m = 100g đặt
vuông góc với 2 thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện như
hình. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,2T phương chiều như hình
vẽ. Biết hệ số ma sát giữa CD và thanh ray là = 0,1. Bỏ qua điện trở của
các thanh ray, điện trợ tại nơi tiếp xúc và dòng điện cảm ứng trong mạch.
a/ Biết thanh ray trượt sang trái với gia tốc a = 3m/s2. Xác định chiều và độ
lớn của dòng điện qua CD.
b/ nâng 2 đầu thanh AB của ray lên để hợp với mặt phẳng ngang góc 30o.
Tìm hướng và gia tốc chuyển động của thanh bắt đầu trượt với vận tốc ban
đầu bằng 0.
| 1/8
| | Tải xuống

Tài liệu khác của Vật Lí 11

Preview text:

Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho quý khách thông tin về Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?Mong rằng thông tin chúng tôi đưa ra sẽ hữu ích cho quý khách

1. Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với ...?

Câu hỏi: Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?

A. Các điện tích chuyển động

B. Nam châm đứng yên

C. Các điện tích đứng yên

D. Nam châm chuyển động

Đáp án C

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với các điện tích đứng yên, dây dẫn điện là một vật hoặc là loại vật liệu cho dòng điện có thể di chuyển qua theo một hoặc nhiều hướng khác nhau, trong vật liệu dẫn, các hạt tích điện có khả năng dịch chuyển tạo ra dòng điện được gọi là các hạt mang điện.

Giải thích

Dòng Điện và Cấu Tạo Dây Dẫn Điện

Dòng điện là sự chuyển động có hướng của các hạt mang điện. Trong các mạch điện, dòng điện thường xuất phát từ sự chuyển động của các electron theo chiều dọc theo dây dẫn. Tuy nhiên, các hạt mang điện cũng có thể là các ion hoặc chất điện li, và trong plasma, cả ion và electron đều đóng vai trò này.

Trong các vật liệu dẫn, các hạt mang điện có khả năng dịch chuyển tạo ra dòng điện. Trong kim loại, một loại chất dẫn điện phổ biến, các hạt nhân tích điện dương không thể di chuyển, chỉ có các electron tích điện âm có khả năng di chuyển tự do trong vùng dẫn, do đó, trong kim loại, các electron là các hạt mang điện.

Dòng điện thường được định nghĩa là dòng chuyển động có hướng của các điện tích dương. Vì vậy, trong mạch điện với dây dẫn kim loại, các electron tích điện âm di chuyển ngược chiều với chiều của dòng điện trong dây dẫn.

Dây dẫn điện là vật liệu hoặc loại vật liệu cho dòng điện có khả năng di chuyển qua một hoặc nhiều hướng khác nhau, và dây dẫn này không tương tác với các điện tích đứng yên.

Cấu tạo của dây dẫn điện thường bao gồm ba phần chính:

Lõi dây dẫn điện: Thành phần chính và được làm bằng kim loại mềm như nhôm hoặc đồng nguyên chất có tỷ lệ lớn nhất là 99,99%. Đây là một trong những thành phần chính của sợi dây điện.

Chất cách điện: Chất này thường là nhựa dẻo như PVC hoặc PE, và có thể là nhựa XLPE. Dây dẫn điện dân dụng thường sử dụng nhựa PVC làm chất cách điện, vì nó có tính chất tốt, mềm dẻo, và cách điện tốt.

Vỏ dây điện: Lớp này có chức năng bảo vệ lõi dây bên trong và thường có thông tin về lõi dây, nhà sản xuất, ngày sản xuất, loại dây, và kích thước đường kính của dây.

Dây dẫn điện có vai trò vô cùng quan trọng trong việc truyền tải điện năng trong hệ thống điện. Nó giúp truyền tải điện năng từ các trạm biến áp đến các thiết bị tiêu dùng và được xem như là một "huyết mạch" của hệ thống điện.

2. Tóm tắt lý thuyết: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?

- Đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẵng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dây dẫn.

- Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.

- Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng r:

B=2.10−7.I/r

- Lưu ý: Qui tắc nắm tay phải : “tay phải nắm lấy vòng dây sao cho ngón cái choãi ra là chiều dòng điện, khí đó các ngón tay trỏ chỉ hướng theo chiều của Đường sức từ”

Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?

- Đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn là đường thẳng vô hạn ở hai đầu còn các đường khác là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn đó.

- Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây: B=2\pi

.10−7.N.I/R

Top of Form

Bottom of Form

Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ

Dây dẫn mang dòng điện không tương tác với...?

- Trong ống dây các đường sức từ là những đường thẳng song song cùng chiều và cách đều nhau.

- Cảm ứng từ trong lòng ống dây: B=4\pi.10−7.nI=4\pi.10−7.\frac{N}{l}. I

Từ trường của nhiều dòng điện

Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm ấy

\underset{B}{\rightarrow}= \underset{B_{1}}{\rightarrow} + \underset{B_{2}}{\rightarrow} + ... + \underset{B_{n}}{\rightarrow}

3. Bài tập minh họa liên quan đến: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Bài 1:

Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Hướng dẫn giải:

Cảm ứng từ trong từ trường của dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện gây ra từ trường, dạng hình học của dây dẫn, vị trí của điểm khảo sát và môi trường xung quanh dòng điện.

Bài 2:

Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài thay đổi thế nào khi điểm ấy dịch chuyển:

a) song song với dây?

b) vuông góc với dây?

c) theo một đường sức từ xung quanh dây?

Hướng dẫn giải

a) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển song song với dây.

B=2.10−7.I/r khi r không đổi thì B cũng không đổi.

b) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài sẽ tăng nếu điểm ấy dịch chuyển lại gần đây dẫn và giảm nếu dịch chuyển ra xa dây dẫn khi điểm ấy dịch chuyển vuông góc với dây.

B=2.10−7.I/r, khi r tăng thì B giảm và ngược lại.

c) Độ lớn của cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường của dòng điện thẳng dài không thay đổi khi điểm ấy dịch chuyển theo một đường sức từ xung quanh dây.

B=2.10−7.I/r
, khi r không đổi thì B cũng không đổi. Nhưng ở đây phương của vectơ cảm ứng từ luôn thay đổi.

Bài 3: Một dây dẫn có chiều dài 10m đặt trong từ trường đều B=5.10-2T. Cho dòng điện cường độ 10A chạy qua dây dẫn.

a/ xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với \underset{B}{\rightarrow}

b/ Nếu lực từ tác dụng có độ lớn bằng 2,5\sqrt{3} N. Xác định góc giữa \underset{B}{\rightarrow}
và chiều dòng điện.

Đáp án:

Bài tập lực từ tác dụng lên đoạn dây điện

a/ F=B.I.l.sin90o=5N

b/ F=B.I.l.sina =2, 5\sqrt{3} => a=60o.

Bài 4: Dòng điện cường độ 10A chạy qua khung dây dẫn tam giác vuông MNP theo chiều MNPM như hình vẽ. Biết MN=30cm, NP=40cm. Từ trường đều B=0,01T vuông góc với mặt phẳng khung dây. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây, vẽ hình minh họa.

Bài 5: Treo dây MN = 5cm khối lượng 5g bằng hai dây không giãn khối lượng không đáng kể. Độ lớn cảm ứng từ 0,5T phương vuông góc với đoạn dây, chiều từ trên xuống (như hình vẽ). Tính góc lệch của dây treo so với phương thẳng đứng khi đoạn dây MN nằm cân bằng biết cường độ dòng điện qua đoạn dây MN là 2A, lấy g=10m/s2.

Bài 6: Dòng điện 6A chạy qua đoạn dây dẫn dài 5m đặt trong từ trường đều có B=3.10-2T. Tính lực từ tác dụng lên dây dẫn trong các trường hợp sau:

a/ Dây dẫn đặt vuông góc với các đường sức từ.

b/ Dây dẫn đặt song song với các đường sức từ.

c/ Dây dẫn hợp với các đường sức từ một góc 45o

Bài 7: Dòng điện 10A chạy qua khung dây tam giác vuông cân MNP theo chiều MNPM có MN=NP=10cm đặt trong từ trường đều. Cảm ứng từ B=10-2T song song với NP như hình vẽ. Tính lực từ tác dụng lên các cạnh của khung dây.

Bài 8: Hai thanh ray nằm ngang song song cách nhau 0,3cm. Một thanh kim loại đặt lên hay thanh ray. Cho dòng điện 50A chay qua thanh kim loạt đặt lên hay thanh ray. Biết hệ số ma sát giữa thanh kim loại và thanh ray là µ=0,2 và khối lượng thanh kim loại là 0,5kg. Tìm điều kiện về độ lớn của cảm ứng từ B (có phương vuông góc với mặt phẳng hai thanh ray) để thanh kim loại có thể chuyển động.

Bài 9: Một dây dẫn có dạng nửa đường tròn bán kính 20cm được đặt trong mặt phẳng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường đều B=0,4T. Cho dòng điện I=5A đi qua đoạn dây. Tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.

Bài 10: Một đoạn dây MN dài 6cm có dòng điện 5A đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,5T. Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn F = 7,5.10-2N. Góc hợp bởi dây MN và đường cảm ứng từ là bao nhiêu?

Bài 11: Thanh kim loại CD chiều dài L = 20cm khối lượng m = 100g đặt vuông góc với 2 thanh ray song song nằm ngang và nối với nguồn điện như hình. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B = 0,2T phương chiều như hình vẽ. Biết hệ số ma sát giữa CD và thanh ray là \mu = 0,1. Bỏ qua điện trở của các thanh ray, điện trợ tại nơi tiếp xúc và dòng điện cảm ứng trong mạch.

a/ Biết thanh ray trượt sang trái với gia tốc a = 3m/s2. Xác định chiều và độ lớn của dòng điện qua CD.

b/ nâng 2 đầu thanh AB của ray lên để hợp với mặt phẳng ngang góc 30o. Tìm hướng và gia tốc chuyển động của thanh bắt đầu trượt với vận tốc ban đầu bằng 0.