Bạn có biết về quy tắc bàn tay phải trong vận động học không? Quy tắc bàn tay phải hay còn được gọi là quy tắc nắm bàn tay phải, là một lý thuyết cơ bản được sử dụng rộng rãi trong vật lý để xác định hướng của các vectơ 3 cảm ứng điện từ. Trong bài viết này, viethaingoai sẽ giới thiệu về quy tắc bàn tay phải, tổng hợp lý thuyết và bài tập vận dụng.
Lý thuyết về quy tắc bàn tay phải lớp 11
Quy tắc bàn tay phải là gì?
Quy tắc bàn tay phải thường được sử dụng để xác định hướng của các đường sức từ và hướng dòng điện cảm ứng. Được diễn đạt như sau: Cách cầm bàn tay phải là khi ngón cái được uốn ra phía bên ngoài theo hướng của dây dẫn, khi đó, ngón cái sẽ chỉ theo hướng dòng điện, còn các ngón tay còn lại sẽ theo hướng đường sức từ.
Bạn đang xem: Quy tắc bàn tay phải – Ứng dụng của quy tắc bàn tay phải
Từ trường là gì?
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian và có khả năng tạo ra lực tác động lên nam châm hoặc dòng điện. Từ trường tại một điểm được xác định bằng hướng của một nam châm nhỏ khi nằm cân bằng tại điểm đó.
Đường sức từ của nam châm
Đường sức từ của nam châm là những đường vẽ, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Từ đó, ta có thể suy ra rằng: Xung quanh một dòng điện luôn tồn tại một từ trường. Hướng của nam châm nhỏ được xác định dựa trên hướng của từ trường. Do đó, hướng của từ trường chính là hướng đường sức từ tại mỗi điểm.
Ứng dụng của quy tắc bàn tay phải lớp 11
Phân biệt từ trường của một dòng điện di chuyển trong một sợi dây dẫn thẳng dài.
Đối với dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, đường sức từ của nó sẽ là những đường tròn có tâm nằm trên dây và vuông góc với dòng điện.
Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định hướng của đường sức từ như sau: Trao đổi bàn tay phải sao cho ngón cái choãi ra ngoài theo hướng dây dẫn I, khi đó, ngón cái sẽ chỉ theo hướng dòng điện từ điểm Q, còn các ngón tay còn lại sẽ theo hướng đường sức từ trên đường tròn có tâm O (O cũng nằm trên dây dẫn I).
Công thức để tính độ lớn cảm ứng từ là:
B = 2. 10-7. I/r
Xem thêm : Bột năng là gì? Làm sao để nhận biết bột năng và bột mì để làm bánh?
Trong đó:
- B là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần xác định
- I là cường độ dòng điện được đo bằng đơn vị Ampe
- r là khoảng cách từ điểm cần xác định đến dây dẫn thẳng dài (đơn vị mét)
Phân biệt đặc điểm từ trường của một luồng điện chạy qua một dây dẫn uốn thành hình dạng vòng tròn.
Đường sức từ khi một dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn sẽ có hai loại:
Đường sức từ đi qua tâm (O) của vòng tròn dây dẫn sẽ là một đường thẳng dài vô hạn. Các đường sức từ còn lại sẽ là các đường cong hướng từ mặt nam vào và từ mặt bắc ra của vòng tròn dòng điện đó.
Công thức để tính độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây dẫn là:
B = 2. 10-7. π. N. I/r
Xem thêm : Bột năng là gì? Làm sao để nhận biết bột năng và bột mì để làm bánh?
Trong đó:
- B là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần xác định
- N là số vòng dây dẫn điện
- I là cường độ dòng điện được đo bằng đơn vị Ampe
- r là khoảng cách từ điểm cần xác định đến dây dẫn thẳng dài (đơn vị mét)
Phân định trường từ của một dòng điện chạy qua một ống dây dẫn trong hình dạng trụ.
Dây dẫn điện sẽ quấn quanh một ống dây hình trụ. Trong ống dây, đường sức từ sẽ là các đường thẳng song song, và hướng của đường sức từ sẽ được xác định bằng quy tắc nắm bàn tay phải như sau:
Cầm lấy bàn tay phải, sau đó đặt nó vào vị trí sao cho bốn ngón tay hướng theo hướng của dòng điện quấn xung quanh ống dây có hình dạng giống trụ, khi đó, ngón cái sẽ chỉ hướng của đường sức từ. Đường sức từ sẽ đi từ mặt nam vào và từ mặt bắc ra của ống dây.
Công thức để tính độ lớn cảm ứng từ trong lòng ống dây dẫn hình trụ là:
Xem thêm : Tìm hiểu tác dụng của cây đắng cảy là gì?
B = 4. 10-7. π. N. I/l
Xem thêm : Bột năng là gì? Làm sao để nhận biết bột năng và bột mì để làm bánh?
Trong đó:
- B là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần xác định
- N là số vòng dây dẫn điện
- I là cường độ dòng điện được đo bằng đơn vị Ampe
- r là bán kính vòng dây (đơn vị mét)
- l là chiều dài ống dẫn hình trụ (đơn vị mét)
Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định các hướng
- Sử dụng quy tắc cầm tay phải để xác định hướng của nam châm thử.
Quy tắc bàn tay phải thường được sử dụng để xác định hướng của từ trường khi đã biết hướng dòng điện hoặc ngược lại, xác định hướng dòng điện cảm ứng khi đã biết hướng từ trường. Từ đó, ta có thể suy ra cực của nam châm thử.
- Sử dụng quy tắc nắm tay phải để xác định hướng tương tác giữa ống dây dẫn và nam châm thử nhỏ
Sử dụng nguyên tắc về việc sử dụng tay phải để xác định hướng của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ có dây quấn xung quanh. Xác định hướng Bắc và Nam của ống dây dẫn. Nam châm thử sẽ bị hút vào nếu phần tiếp xúc của ống dây và nam châm có cùng chiều phần tử và ngược lại, nam châm sẽ bị đẩy ra nếu cùng chiều cực.
FAQ – Giải đáp những thắc mắc liên quan đến Quy tắc bàn tay phải
1. Quy tắc bàn tay phải được áp dụng như thế nào trong bài toán vật lý?
Trong các bài toán vật lý, quy tắc bàn tay phải được áp dụng để xác định hướng của các vectơ 3 cảm ứng điện từ. Ta chỉ cần xác định hướng của ba ngón tay trỏ, giữa và cái bàn tay phải theo thứ tự tương ứng với các vectơ cần xác định. Khi các ngón tay trỏ, giữa và cái chỉ vào hướng vectơ, đầu ngón tay cái sẽ chỉ ra hướng cảm ứng điện từ.
2. Quy tắc bàn tay phải có mục đích gì trong vận động học?
Quy tắc bàn tay phải có mục đích chính là giúp chúng ta hiểu và tính toán các lực tác động trong các bài toán vận dụng học một cách chính xác. Qua việc áp dụng quy tắc này, ta có thể xác định các lực tác động đối với một vật thể nằm trong mặt phẳng ngang và tính toán chúng dựa trên các thông số đã biết.
3. Quy tắc bàn tay phải có ứng dụng như thế nào trong thực tế?
Quy tắc bàn tay phải có ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Ví dụ, khi ta đẩy một vật trên bàn, ta xác định hướng lực tác động bằng cách áp dụng quy tắc bàn tay phải. Hoặc khi ta xác định hướng của lực trong các bài toán cơ học, điện tử học, ta cũng áp dụng quy tắc này. Do đó, hiểu và nắm vững quy tắc bàn tay phải là rất quan trọng để áp dụng vào thực tế và giải quyết các bài toán vận động học.
Trên đây là tổng hợp lý thuyết và bài tập vận dụng của quy tắc bàn tay phải. Hy vọng sau bài viết này, các bạn đã nắm chắc kiến thức này và có thể áp dụng thành thạo để xác định hướng dòng điện cảm ứng, biết cách xác định vectơ cảm ứng từ và đường sức từ của nam châm,… Nếu bạn còn một số vấn đề cần hỏi về quy tắc sử dụng tay phải, hãy viết câu hỏi của bạn trong phần bình luận ở cuối bài viết. Hãy thường xuyên theo dõi viethaingoai để biết thêm nhiều kiến thức và thông tin thú vị.
Nguồn: https://viethaingoai.net
Danh mục: Là Gì
