Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình nhận thức và phát triển năng lực tƣ duy của ngƣời học, giúp cho ngƣời học ôn tập đào sâu mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo ứng dụng vật lý vào thực tiễn, góp phần phát triển tƣ duy sáng tạo. Vì vậy, phân loại và đề ra phƣơng pháp giải bài tập vật lý là việc làm rất quan trọng và cần thiết đối với sinh viên sƣ phạm.
Lời Cảm Ơn: Em xin cảm ơn giảng viên tiến sĩ Võ Tình trường đại học Sư Phạm Huế tận tình giúp đỡ, hướng dẫn để em hoàn thành tiểu luận Ngoài ra, em xin cảm ơn người bạn, người thân động viên, giúp đỡ em suốt thời gian em làm tiểu luận Mặc dù có nhiều, khơng khỏi thiếu sót, mong q thầy bạn đọc nhận xét, góp ý thêm Tiểu Luận Điện Động Lực Học PHẦN MỘT: MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Bài tập vật lý có vai trị đặc biệt quan trọng trình nhận thức phát triển lực tƣ ngƣời học, giúp cho ngƣời học ôn tập đào sâu mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo ứng dụng vật lý vào thực tiễn, góp phần phát triển tƣ sáng tạo Vì vậy, phân loại đề phƣơng pháp giải tập vật lý việc làm quan trọng cần thiết sinh viên sƣ phạm Vật lý học hình thành đƣờng thực nghiệm nên tính chất thực nghiệm Và để biểu diễn quy luật vật lý, trình bày cách xác, chặt chẽ quan hệ định lƣợng phải dùng phƣơng pháp toán học Vật lý lý thuyết kết hợp phƣơng pháp thực nghiệm toán học Nhƣ vậy, vật lý lý thuyết có nội dung vật lý phƣơng pháp tốn học Điện động lực học môn học vật lý lý thuyết, nên có đặc điểm Điện động lực nghiên cứu biểu diễn quy luật tổng quát trƣờng điện từ tƣơng quan với nguồn gây trƣờng Sau học xong học phần Điện động lực, em cảm thấy mơn học tƣơng đối khó Ngun nhân, mơn học mới, có nhiều tƣợng, khái niệm, định luật,… Ngoài ra, muốn làm đƣợc tập Điện động lực, phải biết đƣợc quy luật, chất vật lý phải biết sử dụng phƣơng pháp tốn học (phƣơng trình, hàm số, phép tính vi tích phân, tốn tử, phƣơng pháp gần đúng,…) Trong vốn kiến thức tốn học hạn chế Nên việc tìm phƣơng pháp giải cho tập Điện động lực khó khăn Với mục đích tìm hiểu tƣơng ứng tƣợng vật lý có tính quy luật (đƣợc biểu diễn dƣới dạng tập) với mơ hình tốn học cụ thể, để qua xây dựng khả đốn nhận ý nghĩa vật lý mơ hình tốn học Điện động lực học nói riêng vật lý lý thuyết nói chung mà em chọn đề tài: “Giải số tập điển hình trƣờng điện từ chuẩn dừng” II Đối tƣợng nghiên cứu đặc điểm môn học: Đối tƣợng nghiên cứu Hệ thống tập Điện động lực trƣờng điện từ chuẩn dừng mơ hình tồn học tƣơng ứng với mức độ nhận thức Đặc điểm môn học Tiểu Luận Điện Động Lực Học Điện động lực học, môn học thuộc môn vật lý lý thuyết Vì có đặc điểm chung ngành vật lý lý thuyết Một đặc điểm bật vật lý lý thuyết có nội dung vật lý phƣơng pháp tốn học Vì vậy, Điện động lực học nói riêng vật lý lý thuyết nói chung có hai nhiệm vụ chính: Diễn tả quy luật vật lý dƣới dạng hệ thức định lƣợng thành lập mối liên hệ nội kiện quan sát đƣợc thực nghiệm, xây dựng lý thuyết tổng quát bao gồm nhiều vật, tƣợng thuộc nhiều lĩnh vực điện, từ giải thích đƣợc phạm vi rộng rãi nhiều tƣợng vật lý Lý thuyết điện từ Maxwell thống hai mặt tƣơng tác tƣơng tác điện từ sở quan điểm tính liên tục phân bố điện tích, dịng điện khơng gian tồn trƣờng, bỏ qua cấu trúc phân, nguyên tử vật thể tính gián đoạn điện tích Thuyết electron, lý thuyết tƣợng điện từ nhƣng có xét đến cấu trúc gián đoạn điện tích cấu trúc phân nguyên tử không gian Thuyết tƣơng đối thuyết tổng quát cho phép hiểu đƣợc thực chất điện động lực học mô tả chúng gần với thực tiễn tồn chúng Dùng phƣơng pháp toán học để diễn tả biển diễn tƣợng, quy luật vật lý nữa, phƣơng pháp tốn học để tìm quy luật mới, quy luật tổng quát quy luật biết, dự đoán đƣợc mối quan hệ tƣợng vật lý mà thực nghiệm chƣa chứng minh đƣợc Phƣơng pháp toán học điện động lực học có đặc điểm riêng, đặc điểm đáng lƣu ý tính gần nghiệm vật lý phƣơng trình tốn học, vật tƣợng tồn nhiều mối quan hệ ràng buộc phức tạp, cần phải lựa chọn tƣơng quan chủ yếu để lựa chọn nghiệm vật lý phù hợp III.Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Trang bị cho thân nội dung lý thuyết quy luật nhận thức Phân loại tập dựa theo mức độ nhận thức Tìm phƣơng pháp giải cho loại tập Soi sáng nội dung lý thuyết, áp dụng thực tế Nhiệm vụ nghiên cứu Tiểu Luận Điện Động Lực Học Ngƣời học phải biết vận dụng điều kiện chuẩn dừng để suy hệ phƣơng trình Maxwell trƣờng nắm đƣợc mối liên hệ điện dòng điện mạch điện chuẩn dừng Của hiệu ứng mặt ngồi tính chất trƣờng điện từ chuẩn dừng vật dẫn chuyển động Ngƣời học phải biết vận dụng kiến thức thu nhận đƣợc để giải toán liên quan đến mạch điện trƣờng điện từ chuẩn dừng, giải thích tƣợng liên quan đến trƣờng Tìm hiểu quy luật trình nhận thức mức độ nhận thức Sƣu tầm hệ thống tập liên quan nội dung lý thuyết đƣợc học Xác định nội dung lý thuyết tƣơng ứng với mức độ nhận thức IV.Phạm vi nghiên cứu Hệ thống tập thuộc chƣơng Trƣờng điện từ chuẩn dừng V Giả thuyết khoa học Căn vào mức độ nhận thức, phân loại đề phƣơng pháp giải tập Trƣờng điện từ chuẩn dừng phù hợp với chƣơng trình đào tạo giáo viên trung học phổ thơng giúp nâng cao đƣợc chất lƣợng học tập sinh viên VI.Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp đọc sách nghiên cứu tài liêu Phƣơng pháp phân tích tổng hợp lý thuyết Tiểu Luận Điện Động Lực Học PHẦN II NỘI DUNG A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trƣờng điện từ chuẩn dừng trƣờng điện từ quan sát viên hệ quy chiếu thấy điện tích dịng điện biến thiên chậm theo thời gian đủ để thỏa mãn điều kiện chuẩn dừng: bỏ qua dòng điện dịch hiệu ứng trễ theo khơng gian Theo ta thấy mối liên hệ từ trƣờng biến thiên sinh điện trƣờng xốy dịng điện dẫn tạo từ trƣờng xốy phƣơng trình có dạng nhƣ phƣơng trình cho trƣờng điện từ dừng, khác có thêm phụ thuộc thời gian đại lƣợng động lực học trƣờng Do việc giả phƣơng trình tìm đại lƣợng động lực học tƣơng tự nhƣ trƣờng điện từ dừng Do tập trung khảo sát mạch điện chuẩn dừng với tham số tập trung R,L,C hiệu ứng mặt ngoài, trƣờng điện từ cho vật dẫn chuyển động…… đặc trƣng cho trƣờng điện từ chuẩn dừng Các phƣơng trình Maxwell trƣờng điện từ chuẩn dừng chân không Trƣờng điện từ chuẩn dừng trƣờng điện từ biến thiên đủ chậm theo thời gian, tức thỏa mãn điều kiện chuẩn dừng Mật độ dòng điện dịch bé so với mật độ dòng điện dẫn ⃗ | | || Bỏ qua hiệu ứng trễ theo khơng gian, nghĩa kích thƣớc miền khảo sát phải bé so với bƣớc sóng dao động trƣờng: x