Bài giảng Vật lí đại cương 1: Chương 10 - Học viện Kỹ thuật Mật mã

Chương tài liệu này tập trung vào nghiên cứu về từ trường không đổi, một trong những lĩnh vực cốt lõi của điện từ học. Trong nhiều ứng dụng công nghệ và hiện tượng tự nhiên, sự hiểu biết sâu sắc về từ trường là không thể thiếu. Từ các thiết bị điện tử hàng ngày đến các máy móc công nghiệp phức tạp, nguyên lý hoạt động của chúng thường dựa trên tương tác từ và các đặc tính của từ trường. Mục tiêu chính của tài liệu là cung cấp một nền tảng vững chắc về các khái niệm cơ bản, các định luật chi phối và các phương pháp tính toán liên quan đến từ trường, chuẩn bị cho việc nghiên cứu các hiện tượng điện từ phức tạp hơn.

Sinh viên các ngành Kỹ thuật Điện, Điện tử, Vật lý, hoặc bất kỳ ai muốn tìm hiểu sâu về các nguyên lý cơ bản của từ trường và điện từ học ở trình độ đại học.

Tài liệu này trình bày một cách có hệ thống về từ trường không đổi, bắt đầu bằng việc khám phá hiện tượng tương tác từ qua các thí nghiệm trực quan và giới thiệu định luật Ampere, một trong những nguyên lý cơ bản mô tả lực tương tác giữa các phần tử dòng điện. Sau đó, khái niệm từ trường được định nghĩa, làm rõ bản chất và nguồn gốc của nó. Trọng tâm tiếp theo là vectơ cảm ứng từ (B), được xây dựng thông qua định luật Biot-Savart, cung cấp công cụ toán học để tính toán từ trường do dòng điện tạo ra, cùng với nguyên lý chồng chất từ trường cho phép xác định từ trường tổng hợp từ nhiều nguồn. Tài liệu cũng đi sâu vào định lý Ostrogradsky – Gauss về từ trường, làm sáng tỏ tính chất không có cực từ đơn lập. Ngoài ra, vectơ cường độ từ trường (H) được giới thiệu, phân biệt với vectơ cảm ứng từ và làm rõ vai trò của nó trong môi trường vật chất. Cuối cùng, tài liệu xem xét tác dụng của từ trường lên dòng điện và điện tích chuyển động, và các ứng dụng thực tế trong việc tính toán từ trường trong các trường hợp cụ thể như dây dẫn thẳng. Nội dung này không chỉ cung cấp kiến thức nền tảng vững chắc mà còn trang bị các công cụ phân tích thiết yếu cho việc nghiên cứu và ứng dụng các nguyên lý điện từ trong kỹ thuật và vật lý.