K67 lý thuyết ph1120 buổi 12 ngày 4 12 2023 chương 5 cảm Ứng Điện từ chương 7 end

Cơ học kỹ thuật là một học phần quan trọng trong các chương trình đào tạo kỹ thuật, đặc biệt dành cho sinh viên các ngành cơ khí, xây dựng, điện - điện tử, và các lĩnh vực liên quan. Học phần này cung cấp nền tảng lý thuyết và ứng dụng về các nguyên tắc cơ bản của cơ học để phân tích và giải quyết các bài toán kỹ thuật trong thực tế. Nội dung học phần thường được chia thành hai phần chính: tĩnh học và động học - động lực học. Trong phần tĩnh học, sinh viên học cách phân tích lực, cân bằng hệ lực, tính toán phản lực và mômen trong các hệ kết cấu như dầm, khung và giàn. Phần động học và động lực học đi sâu vào chuyển động của vật thể, bao gồm phân tích vận tốc, gia tốc, và lực tác động đến chuyển động, từ đó tính toán các đại lượng như động năng, thế năng và xung lượng. Học phần này cũng rèn luyện kỹ năng áp dụng các công cụ toán học và phần mềm hỗ trợ để giải quyết bài toán kỹ thuật phức tạp. Thông qua các bài tập và dự án thực tế, sinh viên phát triển khả năng tư duy logic, phân tích vấn đề, và ứng dụng hiệu quả các nguyên lý cơ học vào thiết kế và kiểm tra các hệ thống kỹ thuật. Cơ học kỹ thuật không chỉ là môn học nền tảng cho các môn chuyên ngành cao hơn mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành tư duy kỹ thuật, giúp sinh viên hiểu sâu hơn về các nguyên tắc vận hành của các hệ thống và cấu trúc trong thực tế.

CHƯƠNG V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

(Tiếp)

BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG II

BUỔI 12 Ngày 4/12/2023

§ 3 NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

I Năng lượng từ trường của ống dây điện

1 Hiện tượng

Ban đầu mạch đã được đóng, I=const Toàn bộ

điện năng đều biến thành nhiệt Điều này không

đúng trong lúc đóng mạch hoặc ngắt mạch

Khi đóng mạch:

✓ I tăng dần từ 0 đến giá trị cực đại I;

✓ Trong mạch xuất hiện Itc ngược chiều với dòng điện chính 𝐼0;

✓ Dòng toàn phần trong mạch: I= 𝐼0- Itc < 𝐼0

✓ Chỉ có một phần điện năng do nguồn sinh ra là biến thành nhiệt

L

K



i

tc

K



i

tc

Khi ngắt mạch:

✓ I giảm đột ngột từ giá trị I trở về 0;

✓ Trong mạch xuất hiện Itc cùng chiều với dòng điện

chính 𝐼0;

✓ Dòng toàn phần trong mạch lớn lên và giảm chậm

lại

✓ Nhiệt lượng tỏa ra trong mạch > năng lượng do

nguồn điện sinh ra

Kết luận

✓ Khi đóng mạch, một phần điện năng do nguồn sinh ra được tiềm tàng

dưới dạng năng lượng nào đó để khi ngắt mạch phần năng lượng này tỏa ra dưới dạng nhiệt trong mạch

✓ Vì khi đóng mạch dòng điện chạy trong mạch tăng từ trường ống dây

cũng tăng nên phần năng lượng được tiềm tàng đó chinh là năng lượng

từ trường của ống dây điện

2 Năng lượng từ trường của ống dây

Áp dụng định luật Ôm trong quá trình dòng điện được thiết lập:

tc dI L dt

RI L RI RI L

−

2

Idt RI dt LIdI

Năng lượng do nguồn

điện sinh ra trong dt Nhiệt lượng tỏa ra

trong thời gian dt

Năng lượng từ trường

m

dW = LIdI

Vậy trong cả quá trình thành lập dòng điện, phần năng lượng của nguồn điện được tiềm tàng dưới dạng năng lượng từ trường là:

m

2

m

II Năng lượng từ trường

1 Mật độ năng lượng từ trường của ống dây

Từ trường của ống dây điện thẳng và dài là từ trường đều

Coi như từ trường chỉ tồn tại trong thể tích của ống dây đó

2

2 0

2

0 2

1

w

2

m m

n S

I





2

0 2

0

1 w

2

m

n

I

n





=

=

2

2 0

0

w

m

B

 

2 Năng lượng từ trường bất kỳ

1 w

2

W =  dV =  BHdV

Chia không gian thành dV rất nhỏ sao cho trong mỗi thể tích đó có thể coi từ trường là đều

Câu 1

Thế nào là hiện tượng cảm ứng điện từ? Phát biểu định luật Lenxơ về chiều của dòng điện cảm ứng Thiết lập biểu thức suất điện động cảm ứng

Câu 2

Hiện tượng tự cảm là gì? Thiết lập biểu thức tính suất điện động tự cảm và biểu thức tính độ tự cảm của một ống dây thẳng dài vô hạn Nêu một ứng dụng của hiện tượng tự cảm và phân tích

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Câu 3

Thiết lập biểu thức năng lượng từ trường của ống dây điện thẳng dài, từ đó suy ra năng lượng của từ trường bất kỳ

Chương 7 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

§1 LUẬN ĐIỂM THỨ NHẤT CỦA MẮCXOEN

C

C

I

B

I Nhận xét

a Khi Φ𝑚 biến thiên qua mạch kín, xuất hiện 𝐼𝑐 chứng tỏ

trong dây dẫn đã có điện trường 𝐸 tác dụng vào các hạt

dẫn tự do làm chúng chuyển động có hướng Chiều của 𝐸

là chiều dòng cảm ứng

0

C

qEdl 



b Đường sức điện trường: Các hạt điện tích tự do dưới tác dụng của 𝐸 dịch chuyển theo đường cong kín tạo thành 𝐼𝑐ư Công của điện trường trong dịch chuyển hạt điện q: Không phải là trường thế

Đường sức điện trường phải là đường cong kín điện trường xoáy

Bất kỳ nơi nào có biến thiên của từ trường theo thời gian đều có 𝐼𝑐ư → đều có điện trường xoáy

đang tăng

c Điện trường xoáy có ở đâu?

Phân biệt điện trường tĩnh và điện trường xoáy

Điện trường tĩnh

+) Sinh ra bởi các hạt điện tích dứng

yên;

+) Đường sức điện trường là đường

cong hở

+)

Điện trường xoáy

+) Từ trường biến thiên theo thời gian

+) Đường sức điện trường là đường cong kín

+)

0

C

qEdl =

C

qEdl 



II Luận điểm thứ nhất của MắcXoen (Maxwell) Phương trình Mắcxoen-Faraday

1 Phát biểu

Bất kì một từ trường nào biến đổi theo thời gian cũng sinh ra một điện trường xoáy

2 Phương trình Mắcxoen-Faraday

S

BdS

 = −  = − 

Theo định nghĩa SĐĐ: C (2)

C

Edl

 = 

d

dt

= −

( ) (3)

d

dt

= −

Lưu số của véc tơ cường độ điện trường dọc theo một đường cong kín bất kì bằng về giá trị tuyệt đối nhưng trái dấu với tốc độ biến thiên theo thời gian của từ thông qua diện tích giới hạn bởi đường cong đó

(3) Là Phương trình Mắcxoen-Faraday dạng tích phân

Ý nghĩa (3): cho ta tính cường độ điện trường xoáy khi biết qui luật biến đổi từ trường theo thời gian

b Dạng vi phân

( )

dB rotE

dt

= −

Tổng quát, 𝐵 có thể phụ thuộc vào Ԧ𝑟, t nhưng chỉ có từ trường thay đổi

theo thời gian mới sinh ra 𝐸𝑥𝑜á𝑦 → phải thay 𝑑𝐵

𝑑𝑡 → 𝜕𝐵

𝜕𝑡

B rotE

t



= −



j k

( - ) ( - ) ( - )

E E

x

i

E

  