intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Từ trường tĩnh

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

163
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Từ trường tĩnh, vectơ cảm ứng từ, dòng điện thẳng, xác định lực từ,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Từ trường tĩnh

  1. Th.S Đỗ Quốc Huy BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 Chuyên đề: TỪ TRƯỜNG TĨNH (Để download tài liệu này, hãy đăng nhập  vào diễn đàn của trang web champhay.com)
  2. MỤC TIÊU Sau khi học xong chương này, SV phải : Xác  định  được  vectơ  cảm  ứng  từ  của  dòng  điện thẳng, tròn, ống dây soneloid, toroid. Xác định được lực từ, lực Lorentz. Nêu được các định lí O – G, Ampère
  3. 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.
  4. I – TỪ TRỪỜNG & CÁC ĐL ĐẶC TRƯNG: 1 – Tương tác từ ­ Từ trường: Tương tác từ: là tương tác giữa dòng điện với  dđiện. Từ trường là môi trường vật chất xung quanh các  dòng điện và tác dụng lực từ lên các dòng điện khác  đặt trong nó. 2 – Vectơ cảm ứng từ, vectơ cường độ từ trường: Mỗi điểm trong từ trường được đặc trưng bởi  vectơ cảm ứBng từ       và vectơ cường độ từ tr H ường  B Đơn vị đo cảm ứng từ B là T (tesla).  H= µµ 0 Đơn vị đo cường độ từ trường  H là A/m (ampe trên mét). 
  5. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 1 – Định luật Biot – Savart ­ Laplace:                                  Vectơ cảm ứng từ  gây  dB bởi một phần tử dòng điện: µµ 0 r M dB = (Id l x r ) 4πr 3 O Id l • 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: dB = µµ0 Idl .sin θ 4πr 2 • 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  M bởi một  dòng điện bất kì: r I Id l B = dB dd B2 Vectơ cảm ứng từ  gây  B bởi nhiều  dòng điện: B= Bi B1 i
  7. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 3 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện thẳng:                                  µµ0 Idl.sin θ B 2 h M B = dB dd � � 4πr B = dB = dd dd 2 +dB h.dθ h r l = h.cotgθ � dl = ; r= Id l sin θ 2 sin θ 1 • Có phương:  Vuông góc với mp chứa dđ và  A điểm khảo sát •Có chiều: Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay  B • Độ lớn: phải 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:                                  2 µµ 0 I B B= (cos θ1 − cos θ2 ) h M 4πh + B ài  d Nửa đ  M  I thuộc  ất thẳng  r đthẳng  Dđ 1 A µµ 0 I µµ0 I chứa dđ B = 0 B= B= 2πh 4πh A M M I B A I B A I B M
  9. II – CẢM ỨNG TỪ CỦA CÁC DĐ: 4 – Vectơ cảm ứng từ của dòng điện tròn:                                  dB dB � � B = d B = d Bt + d Bn = d Bn n M d Bt dd dd dd dd µµ 0 Idl � � � h r B = dBn = dB.cos α = .cos α R 4πr 2 O dd dd dd I • Có phương:  Là trục của vòng dây •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 IR 2 Tại tâm O µµ I B= 0 BO = 0 M 2(R 2 + h 2 )3/2 2R h O Cung tròn chắn  R 2 góc ở tâm 2 : O α µµ 0 I I BO = . pm π 2R 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 Soneloid 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 đ ường 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 chiềB u của 
  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 c B ủa •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 Từ thông gởi qua yếu tố diện tích dS là  dS d m BdS cos B d S d S = n .dS Từ thông gởi qua một mặt (S) bất kì:  Φm = Bd S (S) B (S) Mặt kín thì       h n ướng 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).  Φm = Bd S Φm = 0 Φ m = BS (S) Từ thông của từ trường đều  Φ m = BS.cos α gởi 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  ￑ (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.  ￑ (C) Hd l = k Ik Hay  rot H = j  I1 I2 I3 (C) Qui ước: dòng nào tuân theo  qui tắc đinh ốc sẽ có dấu +. ￑ (C) Hd l = k I k = I1 + I 2 − I3
  19. V – LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN: 1 – Công thức Ampère:                                 dF Lực từ tác dụng lên một phần tử  dòng điện:  B d F = [Id l, B] Id l • 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 = BIdl.sin θ • Điểm đặt: tại phần tử dđ. F = dF Lực từ tác dụng lên một dòng điện bất  dd kì: 
  20. V – LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN: 2 – Từ trường đều tác dụng lên dđ thẳng:                                  F F = d F = I( l x B) dd I PB B I⊥B Il F = BIl F=0 • 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 = BIl.sin θ • Điểm đặt: tại trung điểm của dđ.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2