Quy tắc bàn tay phải? Ứng dụng của quy tắc nắm tay phải?

1. Quy tắc bàn tay phải?

Quy tắc bàn tay phải thường được sử dụng để xác định chiều của đường sức từ, việc xác định chiều của dòng điện cảm ứng được phát biểu như sau: Nắm tay phải sao cho ngón cái hướng ra ngoài dọc theo dây dẫn, khi đó ngón cái sẽ hướng vào trong hướng của dòng điện thì các ngón tay còn lại sẽ khum theo hướng của từ trường.

– Khái niệm Từ trường là gì?

Từ trường là một loại vật chất được tìm thấy trong không gian. Dòng điện của từ trường là lực tác dụng lên nam châm hoặc dòng điện chạy trong nó. Từ trường tại một điểm có hướng chính là hướng của nam châm phụ khi nam châm cân bằng tại điểm chính đó.

– Đường sức từ của nam châm:

Các Đường sức từ của nam châm là những đường thẳng được vẽ sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm của đường sức từ trùng với hướng của từ trường.

Từ đó ta có thể tóm tắt rằng: Xung quanh dòng điện sẽ luôn có từ trường. Phương hướng của khẩu hiệu nhỏ sẽ được hướng dẫn theo hướng dẫn của nhà trường. Do đó, tóm lại, hướng của từ trường là đường sức từ tại mỗi điểm.

2. Sử dụng Quy tắc bàn tay phải:

– Nắm bàn tay bên phải đặt sao cho bốn ngón tay chỉ chiều dòng điện chạy qua cuộn dây và ngón cái duỗi ra chỉ chiều đường sức từ bên trong cuộn dây.
 
– Xác định hướng của nam châm thử

Quy tắc bàn tay phải được sử dụng để xác định hướng của từ trường khi biết chiều của dòng điện hoặc ngược lại. Từ đó suy ra các cực của nam châm thử.

– Xác định hướng tương tác của cuộn dây và kiểm tra nhỏ

Phải sử dụng quy tắc bàn tay để xác định hướng của đường sức trong ống dẫn hình trụ có dây bao quanh. Xác định hướng Bắc của đường ống. Nam châm bị hút vào cuộn dây khi tiếp xúc của cuộn dây và nam châm ngược chiều nhau, cùng chiều sẽ mang nam châm. 

3. Ứng dụng của quy tắc nắm tay phải:

3.1. Xác định từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài:

Với một sợi dây thẳng dài, các đường sức của nó là những đường tròn có tâm trên dây dẫn và vuông góc với đường dây điện. Sau đó dùng quy tắc bàn tay để xác định hướng của đường sức mạnh sau:

– Giữ tay phải sao cho ngón cái duỗi dọc theo dây dẫn I, sau đó ngón cái chỉ theo chiều dòng điện đến điểm Q, các ngón còn lại khum theo hướng của từ trường ở tâm O- hình tròn (O nằm trên chuỗi I ).

– Đáp ứng độ sâu tính toán của công thức: B = 2. 10-7. tôi/r

Trong đó:

B: Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần xác định

I: Cường độ dòng điện của dây dẫn

r: Khoảng cách từ điểm cần xác định đến dây dẫn (m)

3.2. Xác định từ trường của dòng điện trong dây dẫn uốn thành vòng trơn:

– Đường sức từ đi qua dây dẫn thành một đường tròn có 2 loại: Đường sức từ đi qua tâm O của vòng dây dẫn là đường thẳng dài vô hạn.

– Các đường từ trường còn lại là các đường đi từ mặt nam và đi ra từ mặt bắc của dòng điện tròn đó.

– Công thức tính phản hồi cực đại từ tâm O của dây vòng: B = 2. 10-7. π. N. tôi/r

Trong đó:

B là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tinh

N: Số vòng dây

I: Cường độ dòng điện (A)

r: bán kính vòng dây (m)

3.3. Xác định từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ:

– Dây dẫn bao quanh hình trụ. Trong một cuộn dây, các đường sức từ là đường thẳng nên chiều của đường sức từ được xác định theo quy tắc bàn tay phải như sau:

+ Nắm tay phải sao cho hướng khum của bốn ngón tay cùng chiều với dòng điện chạy trên dây, sau đó ngón cái chỉ theo hướng của từ trường. Đường dây điện đi vào từ mặt phía nam và đi ra mặt phía bắc của đường ống đó.

+ Công thức tính phản ứng cực đại từ trong ống dẫn: B = 4. 10-7. π. N. tôi/l

Trong đó:

B: là độ lớn cảm ứng từ tại điểm cần tính

N: Số vòng dây

I: Cường độ dòng điện (A)

r: bán kính vòng dây (m)

l: là chiều dài hình trụ (m) 

4. Một số bài tập thực hành vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải:

Câu 1: Một dây dẫn trượt tự chế AB trên hai ray của dây dẫn MC và ND được đặt trong một từ trường có đường sức từ vuông góc với bề mặt máy phát MCDN, có chiều hướng đi ra sau mặt sau tờ giấy đến đôi mắt của chúng tôi. Vậy thanh AB sẽ di chuyển theo hướng nào? 

A.    Hướng F2
B.    Hướng F4
C.    Hướng F1
D.    Hướng F3
Áp dụng quy tắc nắm tay trái ⇒ Chiều của lực từ sẽ theo hướng F1
 → Đáp án đúng là C.
Câu 2: Đối với những trường hợp có khả năng từ các tác dụng sau: 

Các trường hợp có lực điện từ thẳng đứng và hướng xuống trên hình vẽ gồm:
A.    a
B.    c, d 
C.    a, b 
D.    Không có
Các trường hợp c và d sẽ có lực điện từ hướng xuống phía dưới→ Đáp án chính xác là B.
Câu 3: Cho các trường hợp có lực điện từ tác dụng như dưới đây:
 
Các trường hợp có lực điện từ nằm ngang với hướng sang trái trên hình vẽ bao gồm là:
A.    c, d
B.    a, b
C.    a
D.    Không có
Trường hợp công suất từ nằm ngang theo hướng trái a và b → Đáp án đúng là B.
Câu 4: Quan sát hình vẽ
 
Hãy chọn chiều dòng điện và chiều của cuộn dây tác dụng lên dây dẫn CD sao cho phù hợp với bất kỳ hình nào trong hình a, b, c hoặc d.
a.Hình d
b.Hình a
c.Hình c
d.Hình b
Áp dụng quy tắc bàn tay trái cho dây CD có dòng điện đi từ C sang D Hướng lực từ hướng lên => Hình c A → phương án đúng là C
Câu 5: Cho các trường hợp có lực điện từ tác dụng như dưới đây:
 
Các trường hợp có lực điện từ nằm ngang với hướng sang phải trên hình vẽ bao gồm:
A.    Không có
B.    c, d
C.    a
D.    a, b
Không có trường hợp nào hướng sang phải cả vì
a, b: Lực điện từ sẽ hướng sang bên trái.
c, d: Lực điện từ lại hướng xuống dưới.
→ Đáp án chính xác là A
Câu 6: Đoạn thẳng của một hình trong máy tính được vẽ lại như hình vẽ. Chùm tia AA’ sẽ tượng trưng cho chùm tia điện tử tới chạm vào màn huỳnh quang M, các ống L1, L2 sẽ dùng cho chùm tia điện tử nằm ngang. Hỏi dòng điện từ dây dẫn L1, L2 sẽ dẫn như thế nào?
 
A.    Từ L1 đến L2
B.    Từ L2 đến L1
C.    Trong L1 hướng từ dưới lên trên và từ trên xuống dưới trong L2
D.    Trong L1 hướng từ trên xuống dưới và từ dưới lên trên trong L2
Áp dụng quy tắc nắm tay phải ⇒ Chiều cảm ứng từ sẽ có chiều từ L1 đến L2
→ Đáp án chính xác A
Câu 7: Chọn trường hợp phối hợp điện từ trên một đoạn dây và dòng điện chạy qua như hình vẽ:
 
Các trường hợp có dòng điện chạy xuyên vào mặt phẳng tờ giấy bao gồm:
A.    a, b, c
B.    a, b
C.    a
D.    Không có
Cả 3 trường hợp dòng điện đều chạy ra khỏi mặt phẳng tờ giấy→ Đáp án chính xác là D
Câu 8: Cho các trường hợp có lực điện từ tác dụng như dưới đây:
 
Các trường hợp có lực điện từ thẳng đứng hướng lên phía trên hình vẽ gồm:
A.    a, b
B.    c, d
C.    a
D.    Không có
Trong 4 hình vẽ không có hình vẽ nào mà có lực điện từ hướng lên phía trên→ Đáp án chính xác là D
Câu 9: Cho các trường hợp của lực điện từ tác dụng lên dây dẫn và có dòng điện chạy qua như hình vẽ:
 
Các trường hợp nào sẽ có cực Bắc (N) ở phía bên phải, bao gồm?
A.    a, b
B.    Không có
C.    a
D.    c, d
Các trường hợp có cực Bắc (N) ở phía bên phải bao gồm : c và d→ Đáp án chính xác là D

Câu 10: Mặt cắt thẳng của một hình trong tivi được vẽ lại như hình vẽ. Chùm tia AA’ sẽ tượng trưng cho chùm tia điện tử tới chạm vào màn huỳnh quang M, các ống L1, L2 sẽ dùng cho chùm tia điện tử nằm ngang. Chùm tia điện tử sẽ chuyển động từ A đến A’, lực điện từ sẽ tác dụng lên electron theo hướng nào?
 
a.Từ trên xuống phía dưới trong mặt phẳng tờ giấy.
b.Thẳng góc với mặt phẳng tờ giấy và từ phía trước ra sau.
c.Từ dưới lên phía trên trong mặt phẳng tờ giấy.
d.Thẳng góc với mặt phẳng tờ giấy và từ đằng sau ra đằng trước.
Chiều dòng điện sẽ ngược chiều với chiều chuyển động của các electron tức cũng là từ A’ đến A ⇒ Áp dụng quy tắc nắm bàn tay trái ⇒ Chiều lực từ sẽ thẳng góc với mặt phẳng tờ giấy và từ đằng sau ra đằng trước
→ Đáp án chính xác là D