Máy tính từ trường (dây, vòng dây, ống dây và cuộn xuyến)

Nhập số liệu của bạn. Đáp án và lời giải chi tiết cập nhật khi bạn gõ.

Kết quả

Từ trường B5,027 mT
Từ trường B50,27 G
So với từ trường Trái Đất (khoảng 50 µT)100,5 ×

Tính cảm ứng từ B do một dòng điện tạo ra: quanh một dây thẳng dài, tại tâm của một vòng hoặc cuộn dây tròn, bên trong một ống dây dài và bên trong một cuộn xuyến, với lõi sắt tùy chọn. Chế độ thứ năm cho lực lên một dây mang dòng điện trong từ trường. Kết quả theo tesla và gauss và được so sánh với từ trường của Trái Đất.

Lời giải từng bước

Độ từ thẩm của chân không

μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A

Bên trong một ống dây dài

n = N/L = 500/0,25 = 2000 vòng trên mét
B = μ₀·μr·n·I = 4π × 10⁻⁷·1·2000·2 = 5,027 mT
Từ trường bên trong gần như đều và không phụ thuộc vào bán kính; gần hai đầu nó giảm xuống còn khoảng một nửa.

Công thức chính

Dây thẳng dài
B = μ0I/(2πr)
Tâm của cuộn dây phẳng
B = μ0NI/(2R)
Ống dây dài
B = μ0nI, n = N/L
Hằng số
μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
Lực lên một dây
F = BIL·sin θ
Lực lên một điện tích
F = |q|vB·sin θ
Chuyển động tròn
r = mv/(|q|B), T = 2πm/(|q|B)
Các dây song song
F/L = μ0I1I2/(2πd)
Từ thông
Φ = BA·cos θ
Định luật Faraday
ε = −N·ΔΦ/Δt
Thanh chuyển động
ε = BLv
Máy phát điện
E0 = NBAω, Erms = E0/√2
Độ tự cảm
ε = L·ΔI/Δt, L = μ0N²A/l, W = ½LI²
Hỗ cảm
ε2 = M·di1/dt, M = k√(L1L2)
Bộ chọn vận tốc và khối phổ kế
v = E/B, r = √(2mV/|q|)/B

Cách tính từ trường của một dòng điện

  1. Hãy dùng độ từ thẩm của chân không μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A và đổi mọi chiều dài sang mét.
  2. Dây thẳng dài: B = μ₀·I/(2π·r) tại khoảng cách r. Các đường sức là những đường tròn quanh dây (quy tắc nắm tay phải).
  3. Tâm của vòng dây tròn có N vòng: B = μ₀·N·I/(2R).
  4. Ống dây dài: B = μ₀·μr·n·I với n = N/L vòng trên mét; từ trường bên trong gần như đều. Cuộn xuyến: B = μ₀·μr·N·I/(2π·r).
  5. Lực lên một dây thẳng trong từ trường: F = B·I·L·sin θ, trong đó θ là góc giữa dây và từ trường.

Câu hỏi thường gặp

Tesla và gauss khác nhau thế nào?

Cả hai đều đo cảm ứng từ. Tesla là đơn vị SI và 1 T = 10 000 gauss. Từ trường của Trái Đất khoảng 50 µT, tức 0,5 G; một nam châm tủ lạnh vào khoảng 5 mT và máy quét MRI 1,5 đến 3 T.

Vì sao lõi sắt làm tăng từ trường?

Sắt có độ từ thẩm tương đối μr lớn, thường vài nghìn, nên nó nhân từ trường lên. Nhưng sắt bão hòa ở khoảng 1,5 đến 2 T, nên vượt qua mức đó công thức đơn giản đánh giá quá cao từ trường.

Công thức ống dây chính xác đến đâu?

Nó chính xác cho ống dây dài vô hạn. Với cuộn dây thực, nó tốt ở gần giữa khi chiều dài lớn hơn nhiều so với bán kính; ở hai đầu từ trường giảm còn khoảng một nửa.

Lực lên dây tác dụng theo hướng nào?

Vuông góc với cả dây lẫn từ trường, cho bởi quy tắc bàn tay phải (hay quy tắc bàn tay trái Fleming). Nó lớn nhất khi dây vuông góc với từ trường và bằng không khi dây nằm dọc theo từ trường.

Tự luyện tập

Từ trường & cảm ứng điện từ: bài tập có lời giải từng bướcCách giải bài tập Từ trường & cảm ứng điện từPhiếu bài tập Từ trường & cảm ứng điện từ có đáp án

Luyện tập Từ trường & cảm ứng điện từ

Máy tính chỉ cho đáp án. Trong kỳ thi bạn cần phương pháp: hãy luyện nó với bài tập mới, gợi ý và lời giải chi tiết.

Luyện tập Từ trường & cảm ứng điện từ miễn phíLuyện tập Từ trường & cảm ứng điện từ ngayVí dụ có lời giải
</> Nhúng

Miễn phí cho giáo viên và trường học: dán mã này vào trang khóa học, LMS hoặc website của bạn. Sinh viên có thể dùng máy tính và lời giải từng bước mà không cần tài khoản.

Thêm máy tính

Máy tính động học (SUVAT)Máy tính lực hướng tâmMáy tính va chạm và động lượngMáy tính định luật CoulombMáy tính chu kỳ con lắc và lò xoMáy tính hằng số lò xo (định luật Hooke)Máy tính rơi tự do (thời gian, độ cao và tốc độ chạm đất)Máy đổi đơn vị kỹ thuậtMáy tính gia tốc (và vận tốc trung bình)