Với mục đích nhằm giúp các em học sinh nắm chắc về kiến thức môn Vật Lý. Tung tăng đã tổng hợp lại kiến thức về Quy tắc bàn tay phải để xác định chiều các vectơ 3 cảm ứng điện từ. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây.
Mục lục:
Khái niệm của Quy tắc bàn tay phải
Quy tắc bàn tay phải hay quy tắc nắm bàn tay phải, là một quy tắc được dùng trong toán học và vật lý và được sử dụng trong điện từ học. Người ta dùng quy tắc này để xác định chiều của các đường sức từ trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua. Quy tắc bàn tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng, trong một dây dẫn chuyển động trong một từ trường.
Sử dụng Quy tắc bàn tay phải
Nắm bàn tay phải rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây còn ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.
Xác định hướng của nam châm thử
Quy tắc bàn tay phải được sử dụng để xác định chiều của từ trường khi biết chiều của dòng điện hoặc ngược lại. Từ đó suy ra các cực của nam châm thử.
Xác định chiều tương tác của ống dây và nam châm thử nhỏ
Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều của đường sức từ chạy trong ống dây hình trụ có dây điện quấn quanh. Xác định được chiều Nam Bắc của ống dây. Nam châm bị ống dây hút vào khi phần tiếp xúc của ống dây và nam châm có chiều trái nhau, có chiều cùng nhau sẽ đẩy nam châm.
Ứng dụng Quy tắc bàn tay phải
Xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Đường sức từ của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài là những đường tròn có tâm nằm trên dây dẫn điện và vuông góc với dòng điện.
Cách xác định chiều của đường sức từ như sau: 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 lại 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:
B: 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 chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
Có 2 loại đường sức từ đi qua đường dẫn uốn thành vòng tròn:
- Đường thẳng dài vô hạn là đường sức từ đi qua tâm O của vòng tròn dây dẫn điện.
- Những đường sức từ còn lại là những đường cong đi vào từ mặt Nam và đi ra từ mặt Bắc của dòng điện tròn đó.
Công thức tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây: B = 2. 10-7. π. N. I/r
Trong đó:
B: là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tính
N: Số vòng dây dẫn điện
I: Cường độ dòng điện (A)
r: bán kính 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 dây, các đường sức từ là những đường thẳng song song.
Chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc bàn 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, 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. π. N. I/l
Trong đó:
B: là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tính
N: Số vòng dây dẫn điện
I: Cường độ dòng điện (A)
r: bán kính vòng dây (m)
l: là chiều dài ống dây hình trụ (m)
Bài tập ứng dụng
Đề bài (Bài 30.6 trang 67 SBT Vật lí 9)
Ống dây B sẽ chuyển động như thế nào khi đóng công tắc K của ống dây A? Vì sao? Biết ống dây A được giữ yên.
Giải: Sử dụng quy tắc bàn tay phải: Nắm bàn tay phải lại, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây, đặt bốn ngón tay còn lại hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây.
Ta sẽ xác định được cực Bắc của cuộn dây A nằm gần với cực Nam của cuộn dây B. Như vậy, ống dây B sẽ chuyển động lại gần ống dây A khi đóng công tắc K của ống dây A. Vì khi đóng khóa K cuộn dây A trở thành nam châm điện đầu của hai ống dây gần nhau hút nhau do có cực trái với nhau.
