Quy tắc nắm tay phải, quy tắc bàn tay trái dễ nhớ, dễ hiểu
1. Quy nắm tay phải được hiểu là gì?
Quy tắc nắm tay phải : được xác định chiều dòng điện cảm ứng, trong một dây dẫn chuyển động trong
một từ trường. Nắm bàn tay phải rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo đường sức từ. Trong lòng
ống dây thì ngón cãi choãi ra chỉ chiều của chiều dòng điện chạy qua các vòng dây.
Sử dụng quy tắc nắm tay phải:
- Quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của dòng điện khi biết chiều của cảm ứng từ, hoặc xác định
chiều của cảm ứng từ khi biết chiều của dòng điện.
Ứng dụng quy tắc nắm tay phải: Quy tắc nắm tay phải được sử dụng trong điện từ học. Quy tắc xác
định chiều dòng điện cảm ứng trong một dây dẫn chuyển động trong từ trường:
Nắm bàn tay phải rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều đường sức từ chạy qua các vòng dây
thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của dòng điện trong lòng ống dây.
- Nắm bàn tay phải sao cho ngón cái choãi ra nằm dọc theo dây dẫn I, khi đó ngón cái chỉ theo chiều
dòng điện về điểm Q, các ngón tay còn alij khum theo chiều đường sức từ trên đường tròn tâm O (O
nằm trên dây dẫn I).
Công thức tính độ lớn cảm ứng từ: B = 2.10 - 7 . I/r
Trong đó: độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần xác định I: cường độ dòng điện của dây dẫn r: khoảng cách
từ điểm cần xác định đến dây dẫn (m).
- Xác định từ trường của dòng điện trong dây dẫn uốn thành vòng tròn:
Đường sức từ đi qua đường dẫn uốn thành vòng tròn có 2 loại: đường sức từ đi qua tâm O của vòng
tròn dây dẫn điện là đường thẳng dài vô hạn; Những đường sức từ còn lại là những đường cong đi
vào từ mặt nam và đi ra từ mặt bắc của dòng điện đó.
Công thức tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây:
B = 2. 10 -7 . pi. N. I/r
TRong đó: B: độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tính N : số vòng dây dẫn điện I: cường độ dòng điện (A)
r: bán kinh vòng dây (m).
- Xác định từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ: Dây dẫn điện quấn quanh ống dây
hình trụ. Trong ống dâu các đường sức từ là những đường thẳng song song khi đó chiều của đường
sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải như sau:
Nắm bàn tay phải rồi đặt sao cho chiều khum bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện quấn trên ống
dây khi đó ngón cái choãi ra chỉ hướng của đường sức từ. Đường sức từ đi vào từ mặt nam và đi ra
mặt bắc của ống dây đó. Công thức tính độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây:
B = 4 . 10 -7.pi . N. l/l
Trong đó: B là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tính; N là số vòng dây dẫn điện; I là cường độ dòng điện
(A); r là bán kính vòng dây (m); I là chiều dài của ống dây hình trụ (m).
2. Quy tắc bàn tay trái được hiểu như thế nào?
Quy tắc bàn tay trái là quy tắc đinh hướng của lực do một từ trường tác động lên một đoạn mạch có
dòng điện chạy qua và đặt trong từ trường.
Quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ
tay đến ngón tay giữa hướng theo chiều dòng điện thì ngón tay cái choãi ra 90 độ chỉ chiều của lực điện từ.
QUy tắc này dựa trên cơ sở lực từ tác động lên dây dẫn theo biểu thức toán học: F = I dl x B
Trong đó: F là lực từ
I là cường độ dòng điện
dl là véc tơ có độ dài bằng độ dài đoạn dây điện hướng theo chiều dòng điện
B là véc tơ cảm ứng từ tường
Phương của lực F là phương của tích véc to của dl và B, và do đó có thể xác định theo quy tắc bàn tay trái như trên.
Cũng có thể xác định phương của F theo quy tắc nắm tay phải.
3. Bài tập vận dụng quy tắc bàn tay trái, quy tắc nắm tay phải
1. Treo thanh nam châm thử nhỏ gần một ống dây dẫn điện AB. Khi đóng mạch điện:
- hiện tượng gì sẽ xảy ra với thanh nam châm thử nhỏ?
- nếu ta đổi chiều dây điện sẽ có thay đổi hiện tượng nào không?
2. Cho một đoạn dây dẫn AB thẳng dài được đặt gần một cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua (AB
nằm ở phía đầu M) như hình bên dưới. Kho dòng điện chạy qua dây dẫn AB theo chiều từ A đến B thù
lực từ tác dụng lên đoạn AB như thế nào? chọn một đáp án đúng theo những câu trả lời bên dưới.
- Lực từ thẳng đứng từ dưới lên trên
- lực từ thẳng đứng từ trên xuống dưới
- lực từ chạy theo phương song song với cuộn dây hướng xa đầu M của cuộn dây dẫn
- Lực từ chạy theo phương song song với cuộn dây hướng alij gần đầu M của cuộn dây
3. Dựa vào quy tắc nắm bàn tay phải hay quy tắc cái đinh ốc đối với dòng điện trong hãy phát biểu quy
tắc xác định chiều dòng điện trong ống dây.
4. Một dây dẫn có chiều dài là 10 m được đặt trong từ trường đều có B = 5.10 -2T cho dòng điện có
cường độ 10 A chạy qua dây dẫn.
a. xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn khi dây dẫn đặt vuông góc với B
5. Treo đoạn dây dẫn MN có chiều dài bằng 25 cm, khối lượng của một đơn vị chiều dài là 0,04 kg/m
bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn nằm ngang. Biết cảm ứng từ có chiều như hình như vẽ có độ
lớn B = 0,04 T, cho g = 10m/s2
a. xác định chiều và độ lớn của I để lực căng dây bằng 0
b. cho I = 16A có chiều từ M đến N , tính lực căng mỗi dây?
6. Các đường sức từ ở trong lòng một ống dây dẫn có dòng điện một chiều chạy qua đó có những đặc điểm gì?
A. là những đường thẳng song song cách đều nhau và vuông góc với trục của ống dây
B. là những vòng trong cách đều nhau có tâm nằm trên trục 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
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 từ tác dụng lên nam châm thử
C. chiều của lực từ tác dụng lên cực Bắc của nam châm thử đặt ở ngoài ống dây
D. chiều của lực từ tác dụng lên cực Bắc của nam châm thử đặt ở trong lòng ống dây
8. Mặt cắt thẳng đứng của một đèn hình trong máy thu hình được vẽ như trong hình vẽ. Tia AA' tườn
trưng cho chùm electron đến đập vào màn huỳnh quang M các ống dây L1. L2 dùng để lái chùm tia
electron theo phương nằm ngang. Hỏi đường sức từ các ống dây L1, L2 sẽ hướng như thế nào? A. từ L1 đến L2 B. từ L2 đến L1
C. trong L1 hướng từ dưới lên và từ trên xuống trong L2
D. trong L1 hướng từ trên xuống và từ dưới lên trong L2
9. Một dây dẫn AB có thể trượt tự do trên hai thanh ray dẫn điện MC và ND được đặt trong từ trường
mà đường sức từ vuông góc với mặt phẳng MVDN, có chiều đi về phía sau mặt tờ giấy về phía mắt ta.
Hỏi thanh AB sẽ chuyển động theo hướng nào? A. Hướng F2 B. hướng F4 C. hướng F1 D. hướng F3
10. Một nam châm hình chữ U và một dây dẫn thẳng được bố trí như hình a, b, c, d. dòng điện trong
dây dẫn có phương vuoogn góc với mặt phẳng trang giấy, chiều đi từ phía trước ra phía sau trang giấy.
hỏi trường hợp nào lực điện từ tác dụng vào dây dẫn hướng thẳng đứng lên trên?