Từ trường (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Chuyên đề Từ trường có trong bộ 14 Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí năm 2025 đầy đủ lý thuyết và bài tập đa dạng có lời giải giúp học sinh có thêm tài liệu ôn tập cho bài thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí.

Từ trường (Chuyên đề Vật Lí ôn thi Tốt nghiệp 2025)

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Chỉ từ 350k mua trọn bộ Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật lí năm 2025 theo cấu trúc mới bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 1053587071 - NGUYEN VAN DOAN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận đề thi

I. TỪ TRƯỜNG

1. Từ trường

• Xung quanh mỗi nam châm hay mỗi dòng điện tồn tại một từ trường.

• Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm, là dạng vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nam châm mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm khác đặt trong đó.

• Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm có phương trùng với phương của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

• Các tính chất của đường sức từ:

+ Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được một đường sức từ.

+ Các đường sức từ là các đường cong kín, còn gọi là từ trường xoáy.

+ Nơi nào cảm ứng từ lớn thì các đường sức từ dày hơn, nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì đường sức từ ở đó sẽ thưa hơn.

Từ trường xung quanh một nam châm vĩnh cửu

2. Từ trường của một số dòng điện có dạng đặc biệt

a) Từ trường của dòng điện thẳng dài

+ Dòng điện thẳng dài là dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài.

+ Dạng của các đường sức từ: Các đường sức từ của dòng điện thẳng dài là các đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện. Tâm của các đường sức từ là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn.

+ Chiều của các đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: “Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lụi cho ta chiều của các đường sức từ”.

b) Từ trường của dòng điện tròn

+ Dòng điện tròn là dòng điện chạy trong dây dẫn được uốn thành vòng tròn.

+ Dạng của các đường sức từ: “Các đường sức từ của dòng điện tròn là những đường cong có chiều đi vào mặt Nam, đi ra ở mặt Bắc của dòng điện tròn ấy (hình vẽ bên dưới). Trong số đó, có đường sức từ đi qua tâm O là đường thẳng vô hạn ở hai đầu”.

+ Chiều của các đường sức từ được xác định bởi quy tắc nắm tay phải: “Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung dây sao cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong khung; ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện”.

c) Từ trường của dòng điện trong ống dây

+ Dạng các đường sức từ: Bên trong ống dây, các đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều nhau. Bên ngoài ống dây, dạng các đường sức giống như ở một nam châm thẳng.

+ Chiều của đường sức từ: được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải: “Khum bàn tay phải sau cho chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện trong ống dây; ngón cái choãi ra chỉ chiều các đường sức từ trong ống dây”.

II. LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN ĐOẠN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN

+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ, mang dòng điện I chạy qua đặt trong từ trường:

− Có điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây;

− Có phương vuông góc với đoạn dây và đường sức từ;

− Có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái sao cho vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay là chiều dòng điện chạy trong đoạn dây, khi đó chiều ngón tay cái choãi ra 90^o chỉ chiều lực từ $\overrightarrow{F}$ tác dụng lên dòng điện.

− Độ lớn: $F=B.I.\mathcal{l}.\sin \alpha$ với α là góc hợp bởi dòng điện và chiều cảm ứng từ.

III. CẢM ỨNG TỪ

Tại mỗi điểm trong không gian có từ trường xác định một vectơ cảm ứng từ:

− Có hướng trùng với hướng của từ trường;

− Có độ lớn bằng $B=\frac{F}{I.\mathcal{l}\sin \alpha }$; với F là độ lớn của lực tương tác giữa từ trường và đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ mang dòng điện có cường độ I, α là góc hợp bởi chiều dòng điện và chiều của cảm ứng từ.

− Đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).

− Từ trường đều là từ trường mà cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. Đường sức từ của từ trường đều là các đường thẳng song song, cách đều nhau.

IV. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1. Từ thông.

Từ thông qua một vòng dây diện tích S đặt trong từ trường đều: $\Phi =BS\cos \alpha =BS\cos \left(\overrightarrow{n};\overrightarrow{B}\right)$

Trong đó:

B (T): Độ lớn cảm ứng từ của từ trường.

S (m²): Tiết diện của khung dây.

α : góc hợp bởi vectơ pháp tuyến $\overrightarrow{n}$ của mặt phẳng khung và $\overrightarrow{B}$.

Do cosα có thể âm hoặc dương nên từ thông Φ là một đại lượng đại số.

- Khi góc α nhọn thì $\cos \alpha >0\Rightarrow \Phi >0$

- Khi góc α tù thì $\cos \alpha <0\Rightarrow \Phi <0$

- Khi góc α = 90° thì $\cos \alpha =0\Rightarrow \Phi =0$

- Khi góc α = 0° thì $\cos \alpha =1\Rightarrow \Phi =BS$

Đặc biệt từ thông qua khung dây có N vòng dây: $\Phi =NBS\cos \alpha =NBS\cos \left(\overrightarrow{n};\overrightarrow{B}\right)$

Đơn vị từ thông là vêbe (Wb): 1Wb = 1T.1m²

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ

Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

Định luật Lenz

Chiều dòng điện cảm ứng được xác định dựa vào định luật Len-xơ:

“Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín”.

3. Suất điện động cảm ứng

• Khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín đó xuất hiện suất điện động cảm ứng và do đó tạo ra dòng điện cảm ứng.

• Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng đối với một khung dây kín:

$e_c=-\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}$

• Độ lớn suất điện động: $\left|e_c\right|=\left|\frac{\Delta \Phi }{\Delta t}\right|$

Trong đó: ∆Φ là độ biến thiên từ thông trong khoảng thời gian ∆t

• Độ lớn suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường: $\left|e_{\text{C}}\right|=B\mathcal{l}v\sin \theta$

4. Mô hình sóng điện từ

a. Điện từ trường

+ Khi điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh và ngược lại khi từ trường biến thiên theo thời gian sinh ra điện trường xoáy trong không gian xung quanh.

+ Hai trường biến thiên này liên quan mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất, gọi là điện từ trường.

b. Sóng điện từ

Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.

Trong quá trình truyền sóng điện từ, tại một điểm, cường độ điện trường và cảm ứng từ biến thiên cùng pha theo các phương vuông góc với nhau và cùng vuông góc với phương truyền sóng.

V. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Dòng điện xoay chiều và điện áp xoay chiều

• Suất điện động cảm ứng xoay chiều trong khung dây dẫn phẳng có diện tích S quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ là

$e=E_0\cos \left(\omega t+{\phi }_0\right)$

trong đó, $T=\frac{2\pi }{\omega }$ là chu kì, $f=\frac{1}{T}=\frac{\omega }{2\pi }$ là tần số, φ₀ là pha ban đầu và E₀ là giá trị cực đại của suất điện động; nếu khung dây dẫn có N vòng thì: E₀ = NBSω

• Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch là: $u=U_0\cos \left(\omega t+{\phi }_u\right)$

• Cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch là: $i=I_0\cos \left(\omega t+{\phi }_{\text{i}}\right)$

• Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện là: $\phi ={\phi }_u-{\phi }_{\text{i}}$

................................

................................

................................

Xem thử Đề thi thử Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Đề thi Tốt nghiệp Vật Lí 2025 Xem thử Chuyên đề ôn thi Tốt nghiệp Vật Lí Xem thử 1000 câu trắc nghiệm Vật Lí

Xem thêm các chuyên đề ôn thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lí năm 2025 có đáp án hay khác:

• Chuyên đề: Vật lí nhiệt (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Khí lí tưởng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Vật lí hạt nhân (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sai số và chuyển động cơ (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lực học (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Năng lượng, công, công suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Động lượng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Chuyển động tròn đều (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Biến dạng vật rắn. Áp suất (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dao động (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Sóng (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Điện trường (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)
• Chuyên đề: Dòng điện. Mạch điện (Ôn thi Vật Lí Tốt nghiệp 2025)

---