Dòng điện có chiều như thế nào? Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng ra sao? Áp dụng vào giải các bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng như thế nào? Palada.vn sẽ tổng hợp những nội dung kiến thức trọng yếu về cách xác định chiều dòng điện qua bài viết sau, cùng tham khảo nhé.
Tóm tắt
Định luật xác định chiều của dòng điện cảm ứng
Định luật xác định chiều của dòng điện cảm ứng chính là Định luật Lenxơ: “Dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch điện phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại sự biến thiên từ thông qua mạch kín.”
- Trường hợp 1: từ thông qua mạch kín tăng → chống lại sự biến thiên từ thông là chống lại sự tăng từ thông (làm cho từ thông qua mạch kín phải giảm) → từ trường mà dòng điện cảm ứng sinh ra ngược chiều với từ trường qua vòng dây kín.
- Trường hợp 2: từ thông qua mạch kín giảm → chống lại sự biến thiên từ thông hiểu là chống lại sự giảm từ thông (làm cho từ thông qua mạch kín phải tăng lên) → từ trường mà dòng điện cảm ứng sinh ra sẽ cùng chiều với từ trường qua vòng dây kín.
Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng
Chúng ta có thể xác định chiều dòng điện cảm ứng thông qua quy tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng Bàn tay phải
Quy tắc bàn tay phải dùng để xác định chiều dòng điện cảm ứng, trong dây dẫn chuyển động trong từ trường. Cách làm như sau:
Nắm bàn tay phải rồi đặt làm sao cho 4 ngón tay hướng theo đường sức từ. Trong lòng ống dây thì ngón cái choãi ra chính là chiều của dòng điện chạy qua các vòng dây.
Cách giải bài tập về chiều dòng điện cảm ứng
Cách xác định hướng kim nam châm thử
– Xác định chiều dòng điện bên trong ống dây.
– Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều đường sức từ.
– Suy ra định hướng kim nam châm thử.
Xác định sự tương tác giữa 2 ống dây có dòng điện
– Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều đường sức từ khi đã biết chiều dòng điện.
– Xác định các cực của ống dây, để suy ra lực tương tác giữa chúng.
Xác định chiều quay của khung dây (chiều dòng điện trong khung)
Áp dụng QT bàn tay trái để:
– Xác định chiều lực từ khi đã biết chiều dòng điện và chiều của đường sức từ. Từ đó, xác định được chiều quay của khung dây.
– Xác định chiều lực từ tác dụng lên khung dây khi biết được chiều quay của nó.
– Xác định chiều dòng điện trong khung khi đã biết chiều của lực từ và chiều của đường sức từ.
Bài tập xác định chiều dòng điện cảm ứng
Bài tập 1. Đặt một thanh nam châm thẳng ở gần khung dây kín ABCD như hình vẽ. Xác định chiều dòng điện trong khung dây với những trường hợp sau:
a/ Đưa nam châm di chuyển lại gần khung dây.
b/ Kéo nam châm di chuyển ra xa khung dây.
Bài giải
a/ Khi đưa nam châm lại gần khung dây (từ trường của nam châm hướng (vecto B), từ thông qua khung dây tăng lên, dòng điện cảm ứng trong khung dây tạo ra trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài véc tơ B (để chống lại sự tăng từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên AB theo chiều từ B đến A (xác định nhờ quy tắc nắm bàn tay phải).
b/ Khi đưa nam châm xa khung dây, từ thông qua khung dây giảm dần, dòng điện cảm ứng hình thành trong khung dây tạo ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài (nhằm chống lại sự giảm của từ thông qua khung dây) nên dòng điện cảm ứng chạy trên AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 2. Cho một ống dây quấn trên lõi thép có dòng điện chạy qua đặt gần khung dây kín ABCD như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong ống dây thay đổi được nhờ biến trở có con chạy R. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong khung dây ở các trường hợp:
a/ Di chuyển con chạy về phía điểm N.
b/ Di chuyển con chạy về phía điểm M.
Bài giải
Áp dụng quy tắc bàn tay phải 2 => chiều của từ trường trong ống dây có dạng như hình vẽ.
a/ Khi con chạy di chuyển về phía M, điện trở của biến trở giảm, cường độ dòng điện trong ống dây tăng, từ trường tăng, từ thông tăng, dòng điện cảm ứng trong khung dây tạo ra trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài nhằm chống lại sự tăng của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên AB theo chiều từ B đến A.
b/ Khi con chạy di chuyển về phía N, điện trở của biến trở tăng, cường độ dòng điện trong ống dây giảm, từ trường giảm, từ thông giảm, dòng điện cảm ứng hình thành trong khung dây tạo ra từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ngoài nhằm chống lại sự giảm của từ thông nên dòng điện cảm ứng chạy trên AB theo chiều từ A đến B.
Bài tập 3. Xác định chiều dòng điện cảm ứng trong dây kín ABCD, biết rằng cảm ứng từ B đang giảm dần.
Bài giải
+ Vì cảm ứng từ B đang giảm → từ thông giảm, nên cảm ứng từ Bc→ phải cùng chiều với cảm ứng từ B→.
+ Áp dụng quy tắc bàn tay phải → chiều của dòng điện cảm ứng cùng chiều với chiều kim đồng hồ.
Bài tập 4. Đưa nam châm lại gần vòng dây như hình vẽ. Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong vòng dây và vòng dây sẽ chuyển động về phía nào?
Bài giải
+ Cảm ứng từ nam châm có chiều vào S ra N
+ Vì nam châm đang lại gần nên cảm ứng từ Bc sẽ ngược chiều với cảm ứng từ B của nam châm ⇒ cảm ứng từ Bc sẽ có chiều từ phải sang trái
+ Áp dụng quy tắc bàn tay phải → chiều của dòng điện cảm ứng có chiều như hình vẽ.
+ Cảm ứng từ của khung dây có chiều vào Nam ra Bắc → mặt đối diện của khung dây với nam châm là Bắc
+ Vì cực Bắc của nam châm lại gần mặt Bắc vòng dây nên vòng dây sẽ bị đẩy ra xa.
Cường độ dòng điện là gì? Dụng cụ đo, công thức học tại vật lý 7
Đơn vị đo hiệu điện thế là gì? Tổng hợp tất cả kiến thức liên quan
Hy vọng với phần tổng hợp kiến thức trên đây đã giúp các bạn biết cách xác định chiều dòng điện cảm ứng. Từ đó, vận dụng vào giải các bài tập xác định chiều dòng điện thật chính xác và nhanh chóng nhất.
