Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Từ trường tĩnh
lượt xem 7
download
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.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Từ trường tĩnh
- 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)
- 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
- 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.
- 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).
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- 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).
- 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
- 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.
- III – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG: Từ trường của Trái Đất:
- 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)
- 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.
- 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.
- 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
- 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:
- 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.
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Vật lý đại cương A: Chương 1 - Lê Văn Dũng
42 p | 203 | 13
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 7 - Nguyễn Xuân Thấu
52 p | 139 | 13
-
Bài giảng Vật lý đại cương và vật lý hiện đại: Chương 2 - PGS.TS. Lê Công Hảo
20 p | 129 | 11
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 10 - Nguyễn Xuân Thấu
61 p | 131 | 11
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 8 - Nguyễn Xuân Thấu
31 p | 126 | 10
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 5 - Nguyễn Xuân Thấu
26 p | 145 | 10
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 7.3 - Nguyễn Xuân Thấu
26 p | 124 | 9
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 7.2 - Nguyễn Xuân Thấu
34 p | 102 | 8
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 6 - Nguyễn Xuân Thấu
33 p | 95 | 7
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 - Nguyễn Xuân Thấu
27 p | 87 | 7
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 1 - Nguyễn Xuân Thấu
38 p | 159 | 7
-
Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Điện quang): Chương 2 - PGS.TS. Lê Công Hảo
17 p | 73 | 6
-
Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt): Bài mở đầu - PGS.TS. Lê Công Hảo
16 p | 86 | 6
-
Bài giảng Vật lý đại cương A: Chương 3 - Lê Văn Dũng
33 p | 113 | 6
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 2 - Nguyễn Xuân Thấu
29 p | 94 | 6
-
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 3 - Nguyễn Xuân Thấu
45 p | 102 | 6
-
Bài giảng Vật lý đại cương 1 (Cơ - Nhiệt): Chương 3 - PGS.TS. Lê Công Hảo
42 p | 77 | 5
-
Bài giảng Vật lý đại cương 1 - Chương 0: Bài mở đầu (PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn)
32 p | 19 | 5
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn