intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Vật lý 2 - Chương 4: Từ trường tĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

4
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý 2 - Chương 4: Từ trường tĩnh. Chương này cung cấp cho học viên những kiến thức về: khái niệm từ trường và các đại lượng đặc trưng; cảm ứng từ của các dòng điện; đường cảm ứng từ - từ thông; các định lý quan trọng về từ trường; lực từ tác dụng lên dòng điện; điện tích chuyển động trong từ trường; công của lực từ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý 2 - Chương 4: Từ trường tĩnh

  1. CHƯƠNG 4 TỪ TRƯỜNG TĨNH http://phenikaa-uni.edu.vn
  2. NỘI DUNG I – K/N từ trường và các đại lượng đặc trưng II – Cảm ứng từ của các dòng điện III - Đường cảm ứng từ - Từ thông. IV – Các định lý quan trong về từ trường. V - Lực từ tác dụng lên dòng điện. VI - Điện tích chuyển động trong từ trường. VII – Công của lực từ.
  3. I – TỪ TRỪỜNG & CÁC ĐL ĐẶC TRƯNG: 1 – Tương tác từ - Từ trường: Tương tác từ: là tương tác giữa nam châm-nam châm, nam châm-dòng điện và dòng điện với dòng điện. SS N SN N Từ trường là môi trường vật chất xung quanh các dòng điện và tác dụng lực từ lên Nam châm các dòng điện khác đặt trong nó. Hai nam châm trái dấu Hai nam châm cùng dấu Tương tác giữa hai dòng điện
  4. I – TỪ TRỪỜNG & CÁC ĐL ĐẶC TRƯNG: 2 – Vectơ cảm ứng từ, vectơ cường độ từ trường: → → Mỗi điểm trong từ trường được đặc trưng bởi vectơ cảm ứng từ B và H vectơ cường độ từ trường Đơn vị đo cảm ứng từ B là T (tesla). Đơn vị đo cường độ từ trường H là A/m (ampe trên mét). µ0 = 4π.10-7 là hằng số từ đơn vị H/m (henry/mét)
  5. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 1 – Định luật Biot – Savart - Laplace: → Vectơ cảm ứng từ gây bởi một phần tử dòng điện: dB → M r θ → O Id  • Có phương: vuông góc với mp chứa phần tử dđ và điểm khảo sát. → •Có chiều: theo qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải. dB • Độ lớn: • Điểm đặt: tại điểm khảo sát.
  6. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 2 – Nguyên lý chồng chất từ trường: → dB Vectơ cảm ứng từ gây bởi một dòng điện bất kì: → M r → → ∫ I B = dB Id  → dd Vectơ cảm ứng từ gây bởi nhiều dòng điện: → B2 → ∑ B → → B= Bi → i B1
  7. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 3 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện thẳng: θ2 µµ 0 Id.sin θ ∫ ∫ → → B h M → ∫ B = dB dd =B = dB dd dd 4πr 2 +dB → h.dθ h → Id  θ r = h.cotgθ ⇒ = d = ; r sin θ 2 sin θ θ1 • Có phương: Vuông góc với mp chứa dđ và điểm khảo sát A → •Có chiều: Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải B • Độ lớn:µµ 0 I =B (cos θ1 − cos θ2 ) 4πh • Điểm đặt: Tại điểm khảo sát.
  8. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 3 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện thẳng: θ2 µµ 0 I =B (cos θ1 − cos θ2 ) 4πh B h M → M thuộc + B Nửa đ đthẳng I thẳng chứa dđ θ1 µµ 0 I µµ 0 I B=0 A B= B= 2πh 4πh A I M B M A B A I B M I
  9. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 4 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện tròn: → → → ∫ ∫ ∫ ∫ → → → → B= = dB d B t + d Bn = d Bn d Bn dB α dd dd dd dd → µµ Id ∫ ∫ ∫ 4πr M d Bt =B = dB = dB.cos n α .cos α 0 2 h r dd dd dd O R • Có phương: Là trục của vòng dây I •Có chiều: Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải → B • Độ lớn: µµ 0 IR 2 B= 2(R 2 + h 2 )3/2 • Điểm đặt: Tại điểm khảo sát.
  10. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 4 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện tròn: → B µµ 0 IR 2 Tại tâm O µµ 0 I B= BO = M 2(R + h ) 2 2 3/2 2R h O Cung tròn chắn R α góc ở tâm α: O α µµ 0 I I → BO( α ) = . pm π 4R Mômen từ của dòng điện tròn: → → p m = I S Hay: p m = IS → pm Có phương vuông góc mp dòng điện; có chiều xác định theo qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải.
  11. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 5 – Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện: Toroid Solenoid N B = µµ 0 nI = µµ 0 . .I L n: mật độ vòng dây (số vòng quấn trên mỗi mét chiều dài).
  12. III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: 1 – Đường cảm ứng từ (đường sức từ): Là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương→của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó. Chiều của đường cảm ứng từ là chiều của B
  13. III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: Đặc điểm của các đường cảm ứng từ: •Các đường cảm ứng từ không cắt nhau. •Mật độ các đường cảm ứng từ tỉ lệ với độ lớn của B → •Đường cảm ứng từ là đường khép kín, đi ra ở cực N, đi vào cực S của nam châm. •Tập hợp các đường sức từ gọi là từ phổ. Từ phổ cho biết sự phân bố từ trường một cách trực quan.
  14. III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: Từ trường của Trái Đất:
  15. III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: 2 – Từ thông: → → B n α Từ thông gởi qua yếu tố diện tích dS là → → → → dS dΦ m = BdS cos α = B d S d S = n .dS Từ thông gởi qua một mặt (S) bất kì: → → ∫ → Φ m = Bd S (S) B (S) → Mặt kín thì n hướng ra ngoài. Đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb)
  16. III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: 2 – Từ thông: Ý nghĩa: Từ thông cho biết số đường sức từ gởi qua mặt (S). → → ∫ Φ m = Bd S (S) Φm =0 Φm =BS Từ thông của từ trường đều gởi = Φ m BS.cos α qua một diện tích phẳng.
  17. IV – CÁC ĐL QUAN TRỌNG VỀ TỪ TRƯỜNG: 1 – Định lý O – G (đl Gauss): Từ thông gởi qua một mặt kín bất kì thì luôn bằng không → → = Φm ∫ (S) = Bd S 0 Hay → div B = 0 Ý nghĩa: • Không tồn tại các “từ tích”. • Đường cảm ứng từ phải là đường khép kín. • Từ trường là trường xoáy.
  18. IV – CÁC ĐL QUAN TRỌNG VỀ TỪ TRƯỜNG: 2 – Định lý Ampère (đlý dòng toàn phần): Lưu thông của vectơ cường độ từ trường dọc theo một đường cong kín bất kì thì bằng tổng đại số các dòng điện xuyên qua diện tích giới hạn bởi đường cong kín đó. I1 I2 ∑I → → ∫ → → I3 Hd  = k k Hay rot H = j (C) (C) Qui ước: theo chiều lấy tích phân, dòng nào tuân theo qui tắc đinh ốc sẽ có dấu +. ∑I → → ∫ (C) Hd  = k k = I1 + I 2 − I3
  19. V – LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN: → 1 – Định luật Ampère: dF Lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện: → → → → B θ d F = [Id  , B] → Id  • Có phương: vuông góc với mp chứa phần tử dđ và vectơ cảm ứng từ. → •Có chiều: theo qui tắc bàn tay trái. dF = • Độ lớn: dF BId.sin θ • Điểm đặt: tại phần tử dđ. → → Lực từ tác dụng lên một dòng điện bất kì: F= dF ∫ dd
  20. V – LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN: 2 – Từ trường đều tác dụng lên dđ thẳng: → → → → =F ∫= d F I(  x B) dd → → I//B I⊥B → F = BI F=0 F • Có phương: vuông góc với mp chứa dđ và vectơ cảm ứng từ. → •Có chiều: theo qui tắc bàn tay trái. F • Độ lớn:=F BI.sin θ • Điểm đặt: tại trung điểm của dđ.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD


ERROR:connection to 10.20.1.100:9312 failed (errno=113, msg=No route to host)
ERROR:connection to 10.20.1.100:9312 failed (errno=113, msg=No route to host)

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2