VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A2<br />
<br />
Chương 4<br />
TRƯỜNG TĨNH TỪ<br />
Giảng viên: TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
NỘI DUNG<br />
§4.1 – TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
§4.3 – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG<br />
§4.4 – ĐỊNH LÍ DÒNG TOÀN PHẦN<br />
§4.5 – LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN<br />
§4.6 – ĐIỆN TÍCH TRONG TỪ TRƯỜNG<br />
<br />
§4.1 – TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ<br />
1 – Tương tác từ - Từ trường:<br />
Tương tác từ<br />
<br />
Từ trường là môi trường vật chất tồn tại<br />
xung quanh các dòng điện và tác dụng lực<br />
từ lên các dòng điện khác đặt trong nó.<br />
<br />
TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
1<br />
<br />
§4.1 – TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ<br />
2 – Vectơ cảm ứng từ, vectơ cường độ<br />
từ trường:<br />
Mỗi điểm trong từ trường được đặc trưng<br />
<br />
bởi vectơ cảm ứng từ B và vectơ cường<br />
<br />
độ từ trường H<br />
Đơn vị đo cảm ứng từ B là T<br />
(tesla).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
B<br />
H<br />
0<br />
<br />
Đơn vị đo cường độ từ trường<br />
H là A/m (ampe trên mét).<br />
<br />
0 4.107 H / m<br />
<br />
§4.1 – TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ<br />
3 – Định luật Biot – Savart - Laplace:<br />
<br />
Vectơ cảm ứng từ gây bởi<br />
một phần tử dòng điện:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
(Id x r )<br />
dB 0 .<br />
4<br />
r3<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
dB<br />
<br />
dB<br />
M<br />
<br />
r<br />
<br />
<br />
<br />
O<br />
<br />
<br />
<br />
Id<br />
<br />
• Phương: Vuông góc với mp chứa phần tử dđ<br />
và điểm khảo sát.<br />
• Chiều: Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải.<br />
• Độ lớn: dB 0 . Id sin <br />
2<br />
<br />
4<br />
<br />
r<br />
<br />
• Điểm đặt: tại điểm khảo sát.<br />
<br />
§4.1 – TỪ TRƯỜNG. VECTƠ CẢM ỨNG TỪ<br />
4 – Nguyên lý chồng chất từ trường:<br />
<br />
<br />
Vectơ cảm ứng từ gây<br />
bởi một dòng điện bất kì:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
dB<br />
<br />
<br />
r<br />
<br />
<br />
<br />
B dB<br />
<br />
M<br />
I<br />
<br />
<br />
<br />
Id<br />
<br />
dd<br />
<br />
Vectơ cảm ứng từ gây<br />
bởi nhiều dòng điện:<br />
<br />
<br />
B<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bi<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
B2<br />
<br />
B<br />
<br />
<br />
B1<br />
<br />
i<br />
<br />
TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
2<br />
<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
1 – Cảm ứng từ của dòng điện thẳng:<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
M<br />
<br />
h<br />
<br />
<br />
<br />
1<br />
<br />
B<br />
<br />
<br />
<br />
dd<br />
<br />
0 Id .sin <br />
4r 2<br />
<br />
h.d<br />
h<br />
; r<br />
sin 2 <br />
sin <br />
<br />
• Phương:<br />
<br />
Vuông góc với mp chứa dđ và điểm<br />
khảo sát<br />
<br />
• Chiều:<br />
<br />
Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải<br />
<br />
• Độ lớn:<br />
<br />
B<br />
<br />
A<br />
<br />
<br />
<br />
dd<br />
<br />
h.cotg d <br />
<br />
r<br />
<br />
<br />
<br />
B dB <br />
<br />
dd<br />
<br />
+dB<br />
<br />
<br />
<br />
Id<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
B dB<br />
<br />
B<br />
<br />
0 I<br />
(cos 1 cos 2 )<br />
4h<br />
<br />
• Điểm đặt: Tại điểm khảo sát.<br />
<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
2<br />
<br />
0 I<br />
(cos 1 cos 2 )<br />
4h<br />
M thuộc<br />
Nửa<br />
đthẳng<br />
dđ<br />
chứa dđ<br />
thẳng<br />
<br />
B<br />
<br />
B<br />
h<br />
<br />
M<br />
<br />
<br />
<br />
+<br />
<br />
B<br />
<br />
I<br />
1<br />
<br />
A<br />
<br />
B<br />
<br />
0 I<br />
2h<br />
<br />
B<br />
<br />
0 I<br />
4h<br />
<br />
A<br />
<br />
M<br />
<br />
I<br />
<br />
M<br />
I<br />
<br />
A<br />
<br />
A<br />
<br />
B<br />
<br />
B0<br />
<br />
I<br />
<br />
B<br />
<br />
B<br />
<br />
M<br />
<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
2– Cảm ứng từ của dòng điện tròn:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
d Bn<br />
<br />
dB<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
M<br />
<br />
d Bt<br />
<br />
h<br />
<br />
r<br />
R<br />
<br />
O<br />
I<br />
<br />
<br />
<br />
B<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Id<br />
B dB dB.cos <br />
<br />
4r .cos <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
B d B d Bt d Bn d Bn<br />
dd<br />
<br />
dd<br />
<br />
dd<br />
<br />
dd<br />
<br />
0<br />
<br />
n<br />
<br />
dd<br />
<br />
2<br />
<br />
dd<br />
<br />
dd<br />
<br />
• Phương: Là trục của vòng dây<br />
• Chiều:<br />
<br />
Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải<br />
<br />
• Độ lớn:<br />
<br />
B<br />
<br />
0 IR 2<br />
2(R 2 h 2 )3/2<br />
<br />
• Điểm đặt: Tại điểm khảo sát.<br />
<br />
TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
3<br />
<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
<br />
<br />
B<br />
<br />
B<br />
<br />
M<br />
<br />
Tại tâm O<br />
0 IR 2<br />
I<br />
BO 0<br />
2<br />
2 3/2<br />
2(R h )<br />
2R<br />
<br />
h<br />
R<br />
<br />
Cung tròn chắn<br />
góc ở tâm :<br />
<br />
O<br />
I<br />
<br />
O<br />
<br />
<br />
BO <br />
<br />
0 I<br />
.<br />
2 2R<br />
<br />
§4.2 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH B VÀ H<br />
Mômen từ của dòng điện kín:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
pm<br />
<br />
pm I S<br />
<br />
<br />
pm<br />
<br />
có phương vuông góc mp dòng điện;<br />
<br />
có chiều xác định theo qui tắc đinh ốc<br />
hoặc nắm tay phải.<br />
<br />
§4.3 – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG<br />
1 – Đường cảm ứng từ (đường sức từ):<br />
Là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi<br />
điểm trùng với phương của vectơ cảm ứng<br />
từ tại điểm đó. Chiều của đường cảm ứng<br />
từ là chiều của B .<br />
<br />
TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
4<br />
<br />
§4.3 – ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG<br />
Đặc điểm của các đường cảm ứng từ:<br />
• Các đường cảm ứng từ không cắt nhau.<br />
• Mật độ<br />
các đường cảm ứng từ tỉ lệ với độ<br />
lớn của B<br />
• Đường cảm ứng từ là đường khép kín, đi<br />
ra ở cực N, đi vào cực S của nam châm.<br />
Tập hợp các đường sức từ gọi là từ phổ.<br />
<br />
I<br />
o<br />
<br />
P<br />
<br />
I<br />
<br />
Vaøo Nam<br />
<br />
TS. Nguyễn Thị Ngọc Nữ<br />
<br />
Ra Baéc<br />
<br />
5<br />
<br />