Giải bài tập Vật lí 9 Bài 24: Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Bài C1 trang 65 SGK Vật lí 9: So sánh với từ phổ của thanh nam châm và cho biết chúng có gì giống và khác nhau?

Phương pháp giải

   Trong từ trường của thanh nam châm, từ phổ là những đường cong nối từ cực này sang cực kia của nam châm.

Lời giải 

   So sánh với từ phổ của thanh nam châm:

     + Giống nhau: Phần từ phổ bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua rất giống phần từ phổ bên ngoài thanh nam châm.

     + Khác nhau: Trong lòng ống dây cũng có các đường sức mạt sắt được sắp xếp gần như song song với nhau.

Bài C2 trang 65 SGK Vật lí 9: Nhận xét hình dạng của các đường sức từ?

Lời giải

   Đường sức từ ở trong và ngoài ống dây có dòng điện chạy qua tạo thành những đường cong khép kín.

     + Bên trong ống dây là các đường thẳng song song cách đều nhau dọc theo trục của ống dây.

     + Bên ngoài ống dây là các đường cong đi từ đầu này đến đầu kia của hai ống dây.

Bài C3 trang 65 SGK Vật lí 9: Cho nhận xét về chiều của đường sức từ ở hai đầu ống dây so với chiều các đường sức từ ở hai cực của thanh nam châm.

Lời giải 

  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. Đường sức đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam của ống dây.

   - Cực Bắc là đầu của ống dây mà khi ta nhìn thẳng vào tiết diện thẳng của ống dây ở đầu đó thì ta thấy dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ.

   - Cực Nam là đầu của ống dây mà khi ta nhìn thẳng vào tiết diện thẳng của ống dây ở đầu đó thì ta thấy dòng điện chạy cùng chiều kim đồng hồ.

Bài C4 trang 67 SGK Vật lí 9: Cho ống dây AB có dòng điện chạy qua. Một nam châm thứ nhất ở đầu B của ống dây, khi đứng yên nằm định hướng như hình 24.4. Xác định tên các cực của ống dây.

Phương pháp giải

   Khi đặt hai nam châm gần nhau, các từ cực cùng tên đẩy nhau, các từ cực khác tên hút nhau.

Lời giải

   Ta thấy đầu B hút cực Nam của kim nam châm do đó đầu B là cực Bắc. Vậy đầu A là cực Nam. 

Bài C5 trang 67 SGK Vật lí 9: Trên hình 24.5 có một kim nam châm bị vẽ sai chiều. Hãy chỉ ra đó là kim nam châm nào và vẽ lại cho đúng. Dùng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện chạy qua các vòng dây.

Phương pháp giải

   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.

Lời giải 

     + Đầu B của cuộn dây là cực Bắc, đầu A là cực Nam.

     + Kim nam châm bị vẽ sai chiều là kim số 5.

     + Dòng điện chạy qua các vòng dây có chiều đi ra ở đầu dây B.

  Vẽ lại: 

Bài C6 trang 67 SGK Vật lí 9: Hình 24.6 cho biết chiều dòng điện chạy qua các vòng dây. Hãy dùng quy tắc nắm tay phải để xác định tên các từ cực của ống dây.

Phương pháp giải

   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.

Lời giải

   Áp dụng quay tắc nắm tay phải:

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

Lý thuyết Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua

I. Từ phổ - Đường sức từ của ống dây có dòng điện chạy qua

   - Từ phổ ở bên ngoài ống dây có dòng điện chạy qua và bên ngoài thanh nam châm giống nhau

   - Trong lòng ống dây cũng có các đường mạt sắt được sắp xếp gần như song song với nhau.

   - 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.

II. Quy tắc nắm tay phải

   Để xác định một cách thuận tiện chiều đường sức từ của ống dây khi biết chiều dòng điện, ta sử dụng 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.

Sơ đồ tư duy về từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua