Chương 5 TỪ TRƯỜNG TĨNH pot

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 . Trong đi ra + Ngoài đi vào Kí hiệu θ 1 O 1 1 I d → l r → Định luật Ampe Phương của dF vuông góc mp Chiều dF tiến theo đinh ốc xoay từ đến theo góc nhỏ θ 2 Điểm đặt tại yếu tố dòng θ 2 d F → 2 2 I d → l n → ( ) 22 dI,n    ( ) 3 1122 0 r rdIdI 4 Fd       ×× π µµ = 2 212112 0 r sinsinddII 4 dF θθ π µµ =  22 dI   22 dI   n  n  pháp tuyến của mp ( ) r,dI 11    Độ lớn )m/H(10.4 7 0 − π=µ Hằng số từ 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 từ tại 1 điểm là đại lượng đặc trưng cho từ trường tại điểm đó. B r Định lí Biot-Savart-Laplacce : vectơ cảm ứng từ gây bởi một phần tử dòng điện có điểm đặt tại điểm khảo sát, vuông góc với mp chứa , có chiều theo qui tắc đinh ốc: xoay đinh ốc từ đến theo góc nhỏ thì mũi nhọn đi theo chiều của vecto Bd    d.I ( ) r;d.I      d.I r  Bd    d.I θ r  Bd  + +   d.I Bd  Bd    d.I + Bd  Bd b. Nguyên lí chồng chất từ trường Do nhiều dòng điện gây ra tại một điểm ∑ = =+++= n 1i in21 BB BBB  c. Vectơ cường độ từ trường (A/m) 0 B H µµ =   )m/H(10.4 7 0 − π=µ H r µ độ từ thẩm của môi trường, µ ck = µ kk = 1 H B↑↑ r r Hằng số từ : Đơn vi B (T) d. Moment từ của dòng điện kín SIP m   = S diện tích giới hạn (m 2 ), P m (Am 2 ) m Pn   ↑↑ n  m P  I  Đặt đinh ốc xoay theo chiều dòng điện thì chiều tiến của đinh ốc là chiều của m P  TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ: ĐIỆN TỪ Xung quanh điện tích có điện trường Xung quanh dòng điện có từ trường. Đặc trưng cho điện trường tại mỗi điểm là vectơ cường độ điện trường Đặc trưng cho từ trường tại mỗi điểm là vectơ cảm ứng từ Vectơ cđđt gây bởi một điện tích điểm: Vectơ cưđt gây bởi một yếu tố dòng điện: E → B → 0 2 d B [Id , r ] 4 r → → → µµ = π l r r Q kE 3   ε = [...]...TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ ĐIỆN Hằng số điện: ε 0 = 8, 85. 10 – 12 F/m TỪ Hằng số từ: µ 0 = 4π.10 – 7 H/m Hệ số điện môi: ε Vectơ cảm ứng điện: Đường sức điện trường Hệ số từ môi: µ Vectơ cường độ từ trường: → B H= µµ 0 Đường sức từ trường Điện thông Φ E Từ thông Φ m → → D = εε 0 E r 3 Cách xác định vectơ cảm ứng từ B (T) a Dây dẫn thẳng gây ra tại một điểm µ0I B= (cos... 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 r vectơ B tại điểm đó và chiều của đường cảm ứng r từ là chiều của vectơ B r Mật độ đường cảm ứng từ tỉ lệ với độ lớn của vectơ B Qua bất kì 1 điểm nào trong từ trường cũng vẽ được 1 đường cảm ứng từ Các... xuống dưới 5. 5 - CÔNG CỦA LỰC TỪ dA = F.dx = IB.dx = IB.dS = I.dΦ m  Φ B 2 A = ∫ I.dΦ m = I( Φ 2 − Φ1 ) = I.∆Φ m  Φ1 Φ1 = BS1 cos α từ thông đầu Φ 2 = BS2 cos α từ thông cuối  I  F dx ∆Φ m độ biến thiên của từ thông qua mạch Khi một mạch điện dịch chuyển trong từ trường, công của lực từ bằng tích cường độ dòng điện với độ biến thiên từ thông do mạch điện đó gây ra Mạch kín tịnh tiến trong từ trường. .. 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 Đường cảm ứng từ của dòng điện thẳng B h + Đường cảm ứng từ của dòng điện trong vòng dây tròn  I  B + 2 – Từ thông Φm (Wb) gửi qua vi phân diện tích dS → → dΦ m = B.dS.cos α = B.d S → B → n α r r Φ m = ∫ dΦ m = ∫ B.dS (S) S Từ. .. (S) S Từ thông là đại lượng vô hướng Nếu từ trường đều B = const ( )   α = n, B dS Φ m = BS cos α 3 – Định lí O – G đối với từ trường Xét mặt kín S trong từ trường, qui ước pháp tuyến hướng ra ngoài Các đường cảm ứng từ khép kín nên có bao nhiêu đường vào S thì bấy nhiêu đường ra khỏi S  Φ m = ∫ B.dS = 0 S Từ thông gửi qua bất kì mặt kín nào cũng bằng 0   5. 3 – ĐỊNH LÍ AMPE VỀ LƯU THÔNG CỦA B &... 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 60 0 M θ1 = 600 θ2 = 120 0 h = 0, 05m θ2 µ0 I B= (cos θ1 − cos θ2 ) 4πh r I θ1 18.14 Dòng điện I =10A chạy trong dây như hình, MB = 10cm Tính trị số cảm ứng từ tại... r → 5. 4 – LỰC DO TỪ TRƯỜNG TÁC DỤNG LÊN D.ĐIỆN 1 Công thức Ampe → → → → F = ∫dF dñ → → Id  d F = Id  x B → dF  F B θ (   Phương vuông góc mp chứa Id , B Chiều theo qui tắc bàn tay trái  Điểm đặt: tại trung điểm của d   • QT bàn tay trái đặt bàn tay trái sao cho các đường B xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón  I tay là chiều , ngón cái choãi ngang góc 90 0 chỉ chiều lực từ tác... = 90 0 A  I B M BAB = 0 C BBC µ0I = 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 = 1 35 0 a h = = 0, 05m 2 µ0I B = 4 (cos θ1 − cos θ 2 ) 4πh  I h θ1  B + r b Dây dẫn tròn gây ra cảm ứng từ B tại một điểm nằm trên trục vòng dây µ0I µ 0 IR B= 2 2 3 / 2 Tâm O B = 2(R + h ) 2R h=0  BM 2 h  I Phương là trục của vòng... chiều từ cổ tay đến ngón  I tay là chiều , ngón cái choãi ngang góc 90 0 chỉ chiều lực từ tác dụng lên dòng điện ) 2 Tác dụng từ trường đều lên dòng điện thẳng  B      I2 F F = I × B hay F = IBsinθ  I1 ( )   θ = I, B  B  F  I  I  F  B  I +  B  F 3 Tác dụng từ trường đều lên khung dây có dòng điện      0  n ⊥ B hay θ = n , B = 90 , n ↑↑ p m ( )  I a F +  n  B F b Cặp lực //... hay θ = n, B = π; n ↑↑ p m ↓ B ( ) a  F  I  F  B  F  F b Khung dây cân bằng không bền (co) 4 Tác dụng của từ trường lên 2 dòng điện // dài vô hạn Hai dòng điện cùng chiều chạy qua dây dẫn đặt // đặt gần nhau một khoảng d thì hút nhau, trái chiều thì đẩy nhau µµ 0 I1 I 2  Độ lớn của lực từ tương F= 2πd tác trên đoạn có chiều dài   B2 I1 + F  B1 I1 F + I2 Hai dòng điện // ngược chiều B1 I2 + . 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. số từ 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 từ tại 1 điểm là đại lượng đặc trưng cho từ trường. QUAN ĐIỆN – TỪ: ĐIỆN TỪ Xung quanh điện tích có điện trường Xung quanh dòng điện có từ trường. Đặc trưng cho điện trường tại mỗi điểm là vectơ cường độ điện trường Đặc trưng cho từ trường tại