Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất – Vật lí lớp 11

Trong môn Vật Lí lớp 11, công thức tính cảm ứng từ là một trong những kiến thức quan trọng. Hiểu và nắm vững công thức này giúp học sinh có thể ôn tập hiệu quả và đạt kết quả cao trong các bài thi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về công thức tính cảm ứng từ tổng hợp hay nhất.

1. Định nghĩa

Đầu tiên, chúng ta sẽ tìm hiểu về nguyên lí chồng chất từ trường. Theo đó, cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra được tính bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm đó. Quy tắc nắm tay phải đối với ống dây hình trụ cũng được áp dụng trong việc tính cảm ứng từ. Khum bàn tay phải theo các vòng dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong vòng dây, và ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều các đường sức từ trong lòng ống dây.

2. Công thức – Đơn vị đo

Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp được biểu diễn như sau:

Trong công thức này:

• B là vectơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra tại điểm ta xét.
• B1, B2,… là vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện riêng lẻ gây ra tại điểm mà ta xét.

Việc cộng các vectơ cảm ứng từ thực hiện theo quy tắc hình hình hành. Nếu tại điểm xét có hai vectơ cảm ứng từ lần lượt do I1 và I2 gây ra, ta có công thức tính cảm ứng từ tổng hợp như sau:

Khi hai vectơ cảm ứng từ hợp với nhau một góc:

• Nếu B1 = B2, cảm ứng từ tổng hợp là B = B1 = B2.

Khi hai vectơ cảm ứng từ cùng chiều:

• B = B1 + B2.

Khi hai vectơ cảm ứng từ ngược chiều:

• B = |B1 – B2|, và có cùng chiều với vecto cảm ứng từ nào lớn hơn.

Khi hai vectơ cảm ứng từ vuông góc với nhau:

• B = sqrt(B1^2 + B2^2).

3. Mở rộng

Trong không gian, khi có nhiều dòng điện gây ra từ trường, chúng ta cần sử dụng các kiến thức mở rộng để xác định từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt. Dưới đây là hai ví dụ phổ biến:

a. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

Khi có một dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, ta có thể tính cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn một khoảng r bằng công thức sau:

Trong công thức này:

• B là cảm ứng từ, có đơn vị tesla (T).
• I là cường độ dòng điện, có đơn vị ampe (A).
• r là khoảng cách từ dòng điện đến vị trí ta xét, có đơn vị mét (m).

b. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

Khi một dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn, ta có thể tính cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây bằng công thức sau:

Trong công thức này, các yếu tố như tâm vòng dây, phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và chiều của vectơ cảm ứng từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải.

4. Bài tập minh họa

Để giúp học sinh hiểu rõ hơn về công thức tính cảm ứng từ tổng hợp, chúng ta sẽ thực hiện một số bài tập minh họa áp dụng công thức này. Mỗi bài tập đi kèm với lời giải chi tiết, giúp học sinh dễ dàng áp dụng công thức vào thực tế.

5. Kết luận

Công thức tính cảm ứng từ tổng hợp là một kiến thức quan trọng trong Vật lí lớp 11. Hiểu và nắm vững công thức này giúp học sinh nắm bắt được các khái niệm quan trọng về cảm ứng từ và áp dụng vào giải quyết các bài toán thực tế. Để tìm hiểu thêm về công thức tính cảm ứng từ và nhiều kiến thức khác, bạn có thể truy cập https://hyundaikontum.com.