Chơng IV Từ trờng không đổi Bigiảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS. Đỗ Ngọc Uấn ViệnVậtLýKỹthuật Đại Học Bách Khoa H nội 1. T−¬ng t¸c tõ cña dßng ®iÖn, ®Þnh luËt Ampe 1.1. ThÝ nghiÖm vÒ t−¬ng t¸c tõ T−¬ng t¸c tõ T−¬ng t¸c tõ cña dßng ®iÖn +- + - +- 1.2. Định luật Ampe 0 lId r 00 ldI r n r r r P O M 0 Fd r OMr = r n v r r r r,ld ĐLAmpe trong chân không: lId r 00 ldI r tác dụng lên lực :có 0 Fd r Phơng vuông góc với mặt phẳng chứa ,n r 0 ld r 2 000 r sinIdlsindlI .k = 0 dF Có độ lớn bằng = 4 k 0 0 =4.10 -7 H/m - Hằng số từ thuận diện tam thnh tạo ny tự thứ theo Fd v cho sao chiều Có 0 theo thứ tự ny hợp thnh tam diện thuận r r r n,ld 0 3 000 r )rlId(ldI . 4 r r r r ìì = 0 Fd Trong môi trờng: 3 000 r )rlId(ldI . 4 r r r r ìì =Fd - Hằng số từ môi hay độ từ thẩm tỷ đối của môi trờng nói lên khả năng dẫn từ KK 1; Fe rất lớn Định luật Ampe l định luật cơ bản trong tơng tác từ (tơng ứng Đ/L Culông trong tơng tác điện) Đúng với tơng tác giữa các dòng điện hữu hạn 00000 sin.dlI|nldI| =ì r r =ì sinr.Idl|rlId| r r Biểu thức: 2.Véc tơ cảm ứng từ v véc tơ cờngđộtừ trờng 2.1. Khái niệm về từ trờng: Tơng tác giữa các dòng thực hiện nh thế no? Có 2 thuyết: Thuyết tơng tác xa, v Thuyết tơng tác gần Thuyết tơng tác xa: Không thông qua môi trờng no, tức thời v tt =, Dòng điện không gây biến đổi môi trờng => Trái với tiền đề Anhxtanh Thuyết tơng tác gần: Dòng điện lmmôitrờng xung quanh biến đổi, gây ra một từ trờng lan truyền với v=c, Từ trờng gây từ lực lên dòng điện khác v t t =c; Đúng 3 000 r )rlId(ldI . 4 r r r r ìì =Fd 2.2. Véc tơ cảm ứng từ Trờng tĩnh điện, lực tơng tác tĩnh điện 3 0 0 r rq.q . 4 1 r r =F 3 00 r r.q . 4 1 q F r r r == E Lực tơng tác từ của 2 dòng điện gây ra từ trờng với véc tơ cảm ứng từ lId r 3 0 r rlId . 4 r r r ì =Bd lId r Bd r r r P O M lId r Bd r r r P O M Định lý Biô-xava-Laplatz: Bd r do gây ra tại M cách l một véc tơ có: lId r r r Gốc tại M Phơng P chứa v Bd r r r lId r BdldIFd 00 r r r ì= Bd v r r r r,ld Chiều sao cho 3 véc tơ theo thứ tự đó hợp thnh tam diện thuận Qui tắc vặn ren phải: Chiều vặn của từ trờng, Chiều tiến của dòng điện 2 0 r sinIdl . 4 =dB Giá trị 2.3. Nguyên lý chồng chất từ trờng = =+++= n 1i in21 BB BBB rrrrr B r Bd r Véc tơ cảm ứng từ do một dòng điện bất kỳ gây ra tại M bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do tất cả các phần tử nhỏ của dòng điện gây ra: = BdB r r cả dòng điện Véc tơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra Trong các bi toán cụ thể: Xác định phơng, chiều bằng hình vẽ. Tính tích phân xác định giá trị của B. 2.4. VÐc t¬ c−êng®étõtr−êng VÐc t¬ c¶m øng tõ chøa μ nªn mËt ®é ®−êng søc thay ®æi => VÐc t¬ c−êng ®é tõ tr−êng kh«ng phô thuéc vμom«itr−êng: μμ = 0 B H r r 2.5. øng dông: a, C¶m øng tõ cña mét dßng ®iÖn th¼ng R r r θ 2 θ 1 θ × B r ∫ θ π μ μ = AB 2 0 r sindl . 4 I B l dl A B θ θ =⇒θ= 2 sin Rd dlgcot R l θ = sin R r 2 1 2 1 |)cos( R4 I R sind . 4 I 00 θ θ θ θ θ− π μμ = θθ π μμ = ∫ B )cos(cos R4 I B 21 0 θ−θ π μ μ = Dßng ®iÖn th¼ng dμiv«h¹n:θ 1 =0, θ 2 =π , R2 I H, R2 I B 0 π = π μ μ = m1 A1 H = I=1A, 2πR=1m A/m lμ c−êng ®é tõ tr−êng sinh ra trong ch©n kh«ng bëi mét dßng ®iÖn ch¹y qua mét d©y dÉn th¼ng dμi v« h¹n, thiÕt diÖn trßn t¹i c¸c ®iÓm trªn vßng trßn ®ång trôc víi d©y cã chu vi lμ 1m [...]...b, Dßng ®iÖn trßn dB = 2dB1 cos β R μ 0μ Idl sin θ cos β = dB1 = r 4π r2 r dB 2 r d l2 r dB r dB1 r r rh r r R n β r d l1 π sin θ = sin = 1 r = (R + r 2 r μ 0μ μ 0μPm Idl.R dB = 2 B= 2 3/ 2 2 2 3/ 2 2π ( R + h ) 2 π( R + h ) 2 1 2 2 h ) μ 0μIR B= 2 π( R 2 + h 2 ) 3 / 2 πR μ 0μIπR 2 ∫ dl = 2π( R 2 + h 2 ) 3 / 2 0 r r S = S.n . trờng = =+++= n 1i in 21 BB BBB rrrrr B r Bd r Véc tơ cảm ứng từ do một dòng điện bất kỳ gây ra tại M bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do tất cả các phần tử nhỏ của dòng điện gây ra: = BdB r r cả dòng điện Véc. IV Từ trờng không đổi Bigiảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS. Đỗ Ngọc Uấn ViệnVậtLýKỹthuật Đại Học Bách Khoa H nội 1. T−¬ng t¸c tõ cña dßng ®iÖn, ®Þnh luËt Ampe 1. 1. ThÝ nghiÖm vÒ t−¬ng t¸c tõ T−¬ng. trôc víi d©y cã chu vi lμ 1m b, Dßng ®iÖn trßn 2 ld r 2 Bd r R h 2 1 22 )hR(r += Bd r β = cosdB2dB 1 1 ld r 1 Bd r r r r r β r R cos =β 2 0 r sinIdl . 4 θ π μ μ = 1 dB 1 2 sinsin = π =θ 2/322 0 )hR( R.Idl . 2 + π μμ =dB