Quy tắc bàn tay phải | Kiến Thức Xây Dựng

Quy tắc bàn tay phải

Phát biểu quy tắc bàn tay phải

Từ trường

Từ trường là một dạng vật chất trong ko gian. Biểu hiện của từ trường là lực từ tác dụng lên nam châm hay dòng điện ở trong nó. Từ trường tại một điểm mang hướng là hướng của nam châm nhỏ lúc nam châm nằm thăng bằng tại điểm đó.

Đường sức từ

Đường sức từ là những đường vẽ sao cho tiếp tuyến của mỗi điểm của đường sức từ trùng với hướng của từ trường.

=> Chúng ta mang thể tổng kết được rằng: Xung quanh một dòng điện luôn tồn tại một từ trường. Chiều quay của nam châm nhỏ được định hướng dựa vào hướng của từ trường. Vì vậy mang thể kết luận, chiều của từ trường là đường sức từ tại mỗi điểm.

Ứng dụng quy tắc bàn tay phải

Xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

Với dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, đường sức từ của nó là những đường tròn mang tâm nằm trên dây dẫn điện và vuông góc với dòng điện. Lúc đó, sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định chiều của đường sức từ như sau:

Nắm bàn tay phải sao cho ngón loại choãi ra nằm dọc theo dây dẫn I, lúc đó, ngón loại chỉ theo chiều dòng điện về điểm Q, những 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 to cảm ứng từ

B = 2. 10-7. I/r

Trong đó:

• B: Độ to cảm ứng từ tại điểm cần xác định
• I: Cường độ dòng điện của dây dẫn
• r: Khoảng cách từ điểm cần xác định tới dây dẫn (m)

Xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

Đường sức từ đi qua đường dẫn uốn thành vòng tròn mang 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 tròn đó.

Công thức tính độ to cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây

B = 2. 10-7. π. N. I/r

Trong đó:

• B: là độ to 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, những đường sức từ là những đường thẳng music music, lúc đó 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, lúc đó, ngón loại 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 to cảm ứng từ trong lòng ống dây:

B = 4. 10-7. π. N. I/l

Trong đó:

• B: là độ to 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)

Sử dụng quy tắc bàn tay phải

Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định hướng của nam châm thử

Quy tắc bàn tay phải được sử dụng để xác định chiều của từ trường lúc biết chiều của dòng điện hoặc trái lại xác định chiều của dòng điện lúc biết chiều của từ trường. Từ đó suy ra những cực của nam châm thử.

Sử dụng quy tắc bàn tay phải để 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 mang dây điện quấn quanh. Xác định được chiều nam bắc của ống dây. Nam châm bị ống dây hút vào lúc phần xúc tiếp của ống dây và nam châm mang chiều trái nhau và trái lại sẽ đẩy nam châm nếu mang chiều cùng nhau.

Bài tập vận dụng quy tắc bàn tay phải

Bài 1: Treo thanh nam châm thử nhỏ sắp một ống dây dẫn điện AB (như hình bên dưới). Lúc đóng mạch điện:

1. Hiện tượng gì sẽ xảy ra với thanh nam châm thử nhỏ?
2. Nếu ta đổi chiều dây điện sẽ mang thay đổi hiện tượng nào ko?

Lời giải.

1. Lúc đóng mạch điện, nam châm sẽ bị hút lại sắp dây dẫn điện. Vì lúc đóng mạch điện Okay, dòng điện sẽ chạy từ A -> B, từ trong ra ra phía ngoài mặt phẳng. Sử dụng quy tắc bàn tay phải, ta xác định được từ trường đi vào đầu A, đi ra từ đầu B. Nên B sẽ là cực Bắc (N), xảy ra hiện tượng hút với cực nam (S) của nam châm thử nhỏ.
2. Lúc đổi chiều dòng điện của ống dây, dòng điện đổi chiều trong vòng dây đi từ ngoài vào phía trong của mặt phẳng. Sử dụng quy tắc bàn tay phải, chiều từ trường đi ra từ A. Suy ra B sẽ đổi thành cực Nam (S) và đẩy nam châm thử. Nhưng nam châm thử được treo trên dây, nên lúc đầu nam châm sẽ bị đẩy ra xa nhưng sau đó nam châm sẽ xoay lại để cực Bắc (N) về phía ống dẫn và bị hút về phía ống dẫn điện.

Bài 2: Cho một đoạn dây dẫn AB thẳng dài được đặt sắp một cuộn dây dẫn mang dòng điện chạy qua (AB nằm ở phía đầu M) như hình bên dưới. Lúc dòng điện chạy qua dây dẫn AB theo chiều từ A tới B thì lực điện từ tác dụng lên đoạn AB như thế nào? Tìm một đáp án đúng theo những câu trả lời bên dưới.

1. Lực từ thẳng đứng từ dưới lên trên
2. Lực từ thẳng đứng từ trên xuống dưới
3. Lực từ chạy theo phương music music với cuộn dây, hướng xa đầu M của cuộn dây dẫn
4. Lực từ chạy theo phương music music với cuộn dây, hướng lại sắp đầu M của cuộn dây

Lời giải:

Vận dụng quy tắc bàn tay phải, suy ra đầu M của ống dây là cực Bắc, từ trường đi ra từ đầu M của ống dây. Phối hợp sử dụng quy tắc bàn tay trái, suy ra lực từ tác dụng lên dây AB mang phương thẳng đứng từ trên xuống dưới như hình vẽ.

Tìm B là đáp án đúng.

Quy tắc bàn tay phải là quy tắc cơ bản quan yếu nội dung từ trường và dòng điện của môn vật lý lớp 9. Để nắm vững quy tắc và vận dụng tốt vào bài tập dạng này, quý khách cần hiểu được cả quy tắc bàn tay phải, quy tắc bàn tay trái, đường sức từ, từ trường. Hy vọng bài viết này đã giúp mọi người hiểu rõ hơn.