Chương 5 TỪ TRƯỜNG TĨNH

Chia sẻ: Nguyen Doan Minh Tri | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

456
lượt xem 98
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

• Xác định độ lớn, chiều cảm ứng từ do dây dẫn mang dòng điện thẳng, tròn, ống dây gây ra tại một điểm. • Từ trường, lực từ tác dụng lên dòng điện, dòng điện cảm ứng và các qui tắc xác định chiều.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 5 TỪ TRƯỜNG TĨNH

Chương 5 TỪ TRƯỜNG TĨNH
MỤC TIÊU • Xác định độ lớn, chiều cảm ứng từ do dây dẫn mang dòng điện thẳng, tròn, ống dây gây ra tại một điểm. • Từ trường, lực từ tác dụng lên dòng điện, dòng điện cảm ứng và các qui tắc xác định chiều. • Công của lực từ • Chuyển động của điện tích trong từ trường
NỘI DUNG 1. Tương tác từ – định luật Ampe 2. Đường cảm ứng từ. Từ thông. Định lí OG 3. Định lí Ampe về lưu thông của B và H 4. Lực do từ trường tác dụng lên dòng điện 5. Công của lực từ. Thế năng của mạch điện 6. Lực Lorentz
5.1 – TƯƠNG TÁC TỪ – ĐỊNH LUẬT AMPE 1. Tương tác từ Là tương tác giữa các dòng điện với dòng điện, giữa nam châm với dòng điện, giữa nam châm với nam châm gọi là tương tác từ . + Kí hiệu Trong đi ra Ngoài đi vào
Định luật Ampe Hằng số ( )   µ 0 = 4ừ.10 −7 (H / m) tπ  µ 0 µ I 2 d l2 × I1d l1 × r dF = 4π 3 r µ 0µ I 2 I1dl1dl2 sin θ1 sin θ 2 dF = Độ lớn 4π r2 ( )   Phương của dF vuông góc mp n , I 2 d l2 → → I dl n 2 2 θ2 Chiều dF tiến theo đinh ốc xoay từ   I 2 d l2 đến n theo góc nhỏ θ2 →  → r dF θ1 Điểm đặt tại yếu tố dòng 2 d l2 I → I1d l1 O ( )   n pháp tuyến của mpI1d l1 , r
2. Từ trường a. Khái niệm : từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh dòng điện hoặc nơi có đ.tich  c.động. Vectơ cảm ứng từB tại 1 điểm là đại lượng đặc trưng cho từ trường tại điểm đó.
 Định lí Biot-Savart-Laplacce :  ectơ cảm ứng từ B v d gây bởi một phần tử dòng điện .dl cóđiểm đặt I ( )  tại điểm khảo sát, vuông góc với mp chdla I. ứ ; r , r có chiều theo qui tắc đinh ốc: xoay đinh ốc.dừI tl  đến theo góc nhỏ thì mũi nhọn đi theo chiều của dB vecto     +B dB I.d l d θ   +  I.d l r+ I.d l  dB  dB dB
b. Nguyên lí chồng chất từ trường Do nhiều dòng điện gây ra tại một điểm   n B = B1 + B 2 + ... + B n = ∑ B i Đơn vi B (T) i =1   c. Vectơ cường độ từ trường (A/m) H  B H= −7 µ 0 = 4π.10 (H / m) Hằng số µµ 0 từ : µ độ từ thẩm của môi trường, µck = µkk = 1   H ↑↑ B
  Pm = I S d. Moment từ của dòng điện kín S diện tích giới hạn (m2), Pm (Am2)  I  n Đặt đinh ốc xoay theo chiều dòng điện thì chiều   Pm Pm tiến của đinh ốc là chiều của   n ↑ Pm ↑
TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ: ĐIỆN TỪ Xung quanh điện tích có Xung quanh dòng điện có điện trường từ trường. Đặc trưng cho điện Đặc trưng cho từ trường trường tại mỗi điểm là tại mỗi điểm là vectơ vectơ cường độ điện → cảm ứng từ → B E trường Vectơ cđđt gây bởi một Vectơ cưđt gây bởi một điện tích điểm: yếu tố dòng điện:  µµ 0 → → Q → E=k 3 r dB = [Id l, r ] 4π r 2 εr
TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ ĐIỆN TỪ Hằng số điện: Hằng số từ: ε 0 = 8,85.10 – 12 F/m µ 0 = 4π .10 – 7 H/m Hệ số điện môi: ε Hệ số từ môi: µ Vectơ cảm ứng điện: Vectơ cường độ từ→ trường: B → → → H= D = εε0 E µµ0 Đường sức điện trường Đường sức từ trường Điện thông Φ E Từ thông Φ m
 3. Cách xác định vectơ cảm ứng từ B (T) a. Dây dẫn thẳng gây ra tại một θ2 điểm µ0I   B= (cos θ1 − cos θ 2 ) B I 4πh h + θ1 Điểm xét nằm Dây dài trên dây µ0I Phương:vuông góc mp tờ giấy B= B=0  2πh  Đặt đinh ốc tiến theo chiềuI B thì chi u xoay của đinh ốc là ề θ1 = 0 chiềuB θ2 = π Điểm đặt tại điểm xét
Đường cảm ứng từ của dòng điện thẳng B h + Đường cảm ứng từ của dòng điện trong vòng dây  tròn I  B +
17.14. Dòng điện I = 20A chạy theo đoạn thẳng AB. Tính trị số cảm ứng từ tại điểm M nằm trên trung trực của AB, cách dây 5cm, nhìn dây dưới góc 600 M θ1 = 600 θ2 = 120 0 θ2 θ1 h = 0, 05m  I µ0 I B= (cos θ1 − cos θ2 ) 4πh
18.14. Dòng điện I =10A chạy trong dây như hình, MB = 10cm. Tính trị số cảm ứng từ tại M θ1 = 0 B A M  θ 2 = 90 0 I BAB = 0 C µ0I = BBC 4πh
18.17. Dòng điện I = 20A chạy trong khung dây hình vuông cạnh 10cm. Tính trị số cảm ứng từ tại tâm của hình vuông. θ2 θ1 = 450   θ 2 = 135 0 B I h a + h = = 0, 05m 2 µ0I θ1 B = 4. (cos θ1 − cos θ 2 ) 4πh
 b. Dây dẫn tròn gây ra cảm ứng từ tại B một điểm nằm trên trục vòng dây  BM µ0I µ 0 IR 2 2 3 / 2 Tâm O B = B= 2(R + h ) 2 2R h h=0  O I R Phương là trục của vòng dây   Đặt đinh ốc xoay theo chiều dòng điệnI B thì chiều tiến của đinh ốc là chiều củB a Điểm đặt tại điểm xét nằm trên trục vòng dây
 B c. Ống dây  B = µµ 0 nI I n: Số vòng trên một mét chiều dài Phương vuông góc với tiết diện của ống dây  Đặt đinh ốc tiến theo chiều dòng điện thì B  chiều tiến của đinh ốc là chiB u của ề Điểm đặt tại điểm xét
5.2 - ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ. TỪ THÔNG. ĐỊNH LÍ OG 1 – Đường cảm ứng từ (đường sức từ) là những đường vẽ trong không gian để mô tả từ trường một cách trực quan. Tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của  vectơ B tại điểm đó  chiều của đường cảm và ứng từ là chiều của vectơ B  Mật độ đường cảm ứng từ tỉ lệ với độ lớn của B vectơ
Qua bất kì 1 điểm nào trong từ trường cũng vẽ được 1 đường cảm ứng từ. Các đường cảm ứng từ không cắt nhau. Đường cảm ứng từ là đường cong khép kín, không có điểm xuất phát và điểm kết thúc nên từ trường là trường xoáy. Tập hợp các đường cảm ứng từ gọi là từ phổ