Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua

Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

→ Quy tắc nắm tay phải dùng để xác định chiều của đường sức từ bên trong ống dây khi biết chiều của dòng điện qua ống dây.

- Cực Bắc của kim nam châm bị hút về phía cực ở phía đầu B của nam châm điện → Bên phải ống dây là từ cực Nam → Bên trái của ống dây là từ cực Bắc

- Quy tắc xác định chiều của các đường sức từ: Ở bên ngoài thanh nam châm các đường sức từ có chiều đi ra từ cực Bắc, đi vào ở cực Nam → Đường sức từ trong lòng ống dây có chiều đi từ phải sang trái.

- Quy tắc bàn tay phải: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay giữa chỉ chiều của dòng điện chạy quay các vòng dây của ống dây, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ bên trong lòng ống dây → Chốt B là cực dương, chốt A là cực âm

Sử dụng quy tắc bàn tay phải ta xác được A là từ cực Bắc, B là từ cực Nam.

Từ quy tắc bàn tay phải ta thấy chiều đường sức từ của ống dây phụ thuộc vào chiều dòng điện.

Đường sức từ trong lòng ống dây gần như song song với nhau.

Ta có, quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

Có thể coi ống dây có dòng điện một chiều chạy qua như một thanh nam châm thẳng vì ống dây có hai cực từ như thanh nam châm

Các đường sức từ ở trong lòng một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua là những đường thẳng song song, cách đều nhau và hướng từ cực Nam đến cực Bắc của ống dây

Quy tắc nắm tay phải xác định được chiều của đường sức từ ở trong lòng một ống dây có dòng điện một chiều chạy qua

Quy tắc nắm tay phải:

Nắm tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

Nắm tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì

ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

Hay chiều của lực điện từ tác dụng lên cực Bắc của nam châm thử trong lòng ống dây.

Ta có:

- Giống như thanh nam châm, tại hai đầu ống dây, các đường sức từ có chiều cùng đi vào một đầu và cùng đi ra ở đầu kia.

- Hai đầu của ống dây có dòng điện chạy qua cũng là hai từ cực. Đầu có các đường sức từ đi ra gọi là cực Bắc, đầu có các đường sức từ đi vào gọi là cực Nam.

Từ hình, ta nhận thấy: Đầu của kim nam châm gần ống dây là cực Nam của nam châm.

=> Đầu B của ống dây là cực Bắc và đầu A của ống dây là cực Nam

- Kim nam châm 1 và 4 cùng nằm trên một đường sức từ, nếu kim 1 đúng chiều thì kim 4 cũng đúng chiều.

- Kim nam châm 2 và 3 cùng nằm trên một đường sức từ .và cũng có chiều như kim nam châm 1 và 4.

- Kim nam châm 5 có chiều ngược lại với tất cả các kim nam châm.

=> Như vậy kim nam châm 5 bị vẽ sai chiều.

Dòng điện trong ống dây có chiều đi vào từ đầu A và đi ra ở đầu B của ống dây.

Kim nam châm số 5 phải có chiều như sau:

Quy tắc nắm tay phải:Nắm tay phải, rồi đặt sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua các vòng dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ trong lòng ống dây.

Từ quy tắc nắm bàn tay phải, ta suy ra:

+ A là từ cực Bắc của ống dây

+ B là từ cực Nam của ống dây

- Ta có:

+ Đóng công tắc K: dòng điện chạy trong dây dẫn theo chiều từ cực dương sang cực âm

+ Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ta thấy đường sức từ trong ống dây hướng theo chiều từ P sang Q.

=> Đầu Q là từ cực Bắc của ống dây

- Mặt khác theo đề bài thanh nam châm khi đó bị đẩy ra xa =>đầu A là cực Bắc và đầu B là cực Nam.

Nếu dòng điện qua ống dây B có chiều được đánh dấu như hình thì đường sức từ trong ống dây hướng thẳng đứng lên trên.

Cực Bắc của nam châm luôn quay theo chiều đường sức từ của từ trường ngoài nên bị đẩy lên

=> Kim chỉ thị quay sang bên phải

a) Điện trở của dây: \(R = \rho \dfrac{l}{S} = 0,{40.10^{ - 6}}.\dfrac{{10}}{{0,{{2.10}^{ - 6}}}} = 20\Omega \)

b) Nhiệt lượng dây dẫn tỏa ra trong thời gian \(t = 30s\) là:\(Q = {I^2}Rt = \dfrac{{{U^2}}}{R}t = \dfrac{{{{40}^2}}}{{20}}.30 = 2400J\)

c) Áp dụng quy tắc nắm tay phải ta xác định được:

+ Đầu A của ống dây là cực nam (S)

+ Đầu B của ống dây là cực bắc (N)

+ Ban đầu: Cực Bắc của nam châm bị ống dây hút

+ Khi đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện thì vị trí từ cực của ống dây thay đổi → Cực Bắc của kim nam châm bị đẩy làm kim nam châm quay ngược lại sao cho cực Nam (S) của kim nam châm hướng lại gần nam châm điện

Có thể coi ống dây có dòng điện một chiều chạy qua như một thanh nam châm thẳng vì ống dây cũng có hai cực từ như thanh nam châm.

Cách giải:

+ Cực Bắc (N) của kim nam châm bị hút về phía cuộn dây → Đầu B của ống dây là cực Nam (S), đầu A của ống dây là cực Bắc (N) → Bên trái ống dây là cực từ Bắc, bên phải ống dây là cực từ Nam.

+ Sử dụng quy ước của chiều đường sức: Đầu có các đường sức từ đi ra là cực Bắc, đầu có các đường sức từ đi vào là cực Nam → Đường sức từ trong lòng ống dây có chiều đi từ phải sang trái

+ Sử dụng quy tắc bàn tay phải: Khum bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay giữa chỉ chiều của dòng điện chạy trong các vòng dây của ống dây thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ bên trong lòng ống dây → Chốt B là cực dương, chốt A là cực âm