Vật lý đại cương - Chương 13 doc

268 Giaựo Trỡnh Vaọt Lyự ẹaùi Cửụng Taọp I: Cụ Nhieọt - ẹieọn Chng 13 T TRNG TNH Đ 13.1 TNG TC T - NH LUT AMPẩRE 1 Tng tỏc t: Cỏc hin tng v in, t ó c con ngi bit n t lõu, nhng khụng bit chỳng cú liờn quan vi nhau. Mói n nm 1820, Oersted, nh vt lý ngi an Mch phỏt hin ra hin tng dũng in t gn kim la bn lm kim la bn khụng ch theo hng Bc Nam na m b lch i thỡ ngi ta mi bit rng in v t cú liờn quan vi nhau. Sau ú Ampốre, nh vt lý ngi Phỏp, phỏt hin rng, cỏc dũng in cng tng tỏc vi nhau. Nh vy, v phng din t thỡ mt dũng in cng cú th coi nh mt nam chõm. Núi cỏch khỏc tng tỏc gia nam chõm vi nam chõm, nam chõm vi dũng in, dũng in vi dũng in cựng chung mt bn cht. Ta gi ú l tng tỏc t. 2 nh lut Ampốre v tng tỏc gi a hai phn t dũng in: Phn t dũng in (hay cũn gi l yu t dũng in) l mt on dũng in chy trong dõy dn hỡnh tr cú chiu di d v tit din ngang dS rt nh. Phn t dũng in c c trng bi tớch , trong ú I l cng dũng in qua tit din dS v d l vect cú ln bng v cú chiu l chiu ca dũng in (xem hỡnh 13.1). A Id A A dA M Q P 22 Id A 11 Id A r I 2 N I 1 Xột hai phn t dũng in v ca hai dũng in I 1 A 1 Id 2 2 Id A 1 v I 2 t trong chõn khụng. Gi l vect khong cỏch hng t n . V mt phng (P) cha v . Qui c phỏp vect n v ca mt phng (P) cú chiu sao cho khi xoay cỏi inh c t vect n vect theo gúc nh nht thỡ chiu tin ca cỏi inh c l chiu ca vect (xem hỡnh 13.2). nh lut Ampốre c phỏt biu nh sau: r 1 1 Id A 2 2 Id A 1 1 Id A r n 1 1 Id A r n Hỡnh 13.1: Phn t dũng Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 269 Lực từ do phần tử dòng điện tác dụng lên phần tử dòng điện là một vectơ có: 1 1 Id → A 2 2 Id → A dF → r G 11 Id G A 22 Id G A θ 2 n G Fd G θ 1 O Hình 13.2: Lực từ d do phần tử dòng điện tác dụng lên phần tử Id F G G A 11 Id G A 22 - Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa yếu tố dòng và vectơ 2 n → 2 Id → A n → - Chiều: xác định theo qui tắc cái đinh ốc: xoay cái đinh ốc từ vectơ đến vectơ theo góc nhỏ nhất thì chiều tiến của cái đinh ốc là chiều của vectơ . 2 2 Id → A dF → - Độ lớn: 012 1 2 1 2 2 IId d sin sin dF 4r µ θθ = π AA (13.1) - Điểm đặt: tại yếu tố dòng . 2 2 Id → A Trong (13.1), µ 0 là hằng số từ, có giá trị: . 7 0 4.10 (H/m) − µ=π Có thể biểu diễn định luật Ampère bằng biểu thức vectơ: 3 1122o r )rdI(dI 4 Fd G A G A G G ×× π µ = (13.2) Thực nghiệm chứng tỏ rằng, nếu hai dòng điện và I 2 đặt trong môi trường đồng chất đẳng hướng thì lực t thay đổi µ lần so với khi chúng đặt trong chân không: ừ o 22 11 3 Id (Id r) dF 4r µµ × × = π G G G G AA (13.3) Trong đó µ được gọi là hệ số từ thẩm của môi trường. Đối với chân không: µ = 1; các chất sắt từ: µ >> 1; đối với các chất thuận từ hoặc nghịch từ (đọc thêm chương 14) thì giá trị µ dao động hơn kém xung quanh đơn vị một lượng nhỏ (µ 1). Vì thế, trong đa số các trường hợp, ta bỏ qua hệ số µ. ≈ Về hình thức, điện và từ giống như hai bàn tay của một cơ thể người. Mỗi đại lượng đặc trưng cho điện đều tương ứng với một đại lượng đặc trưng cho từ. Ví dụ: hằng số điện ε 0 tương ứng với hằng số từ µ 0 ; hệ số điện môi ε tương ứng với hệ số từ thẩm µ; định luật Ampère có vai trò như định luật Coulomb; các yếu tố dòng điện có vai trò như những điện tích điểm; … Nắm được tính chất này, bạn đọc có thể nghiên cứu từ trường một cách hiệu quả hơn. 270 Giaựo Trỡnh Vaọt Lyự ẹaùi Cửụng Taọp I: Cụ Nhieọt - ẹieọn Đ 13.2 T TRNG 1 Khỏi nim t trng: Tng tỏc gia hai phn t dũng in c hiu theo quan im tng tỏc gn. Ngha l s cú mt ca dũng in I 1 ó lm bin i mụi trng xung quanh nú, ta núi dũng in I 1 gõy ra xung quanh nú mt t trng v chớnh t trng ny mi tỏc dng lc t lờn yu t dũng . 2 2 Id A Vy t trng l mụi trng vt cht c bit tn ti xung quanh cỏc dũng in (hay xung quanh cỏc in tớch chuyn ng) v tỏc dng lc t lờn cỏc dũng in khỏc t trong nú. 2 Vect cm ng t: Tng t nh cng in trng, c trng cho t trng ti mi im, ngi ta nh ngha vect c m ng t B G . T cụng thc (13.3), ta thy i lng: 1 o 1 3 Id r dB . 4r àà ì = A (13.4) ch ph thuc vo phn t sinh ra t trng v ph thuc vo v trớ ca im M, ni t yu t dũng m khụng ph thc vo phn t chu tỏc dng ca t trng ang xột. Nờn c gi l vect cm ng t do phn t dũng in gõy ra ti im M. 1 1 Id A 2 2 Id A 2 2 Id A dB 1 1 Id A Tng quỏt, vect cm ng t do yu t ũng Id gõy ra ti im M cỏch nú mt khong l: d A r o 3 Id r dB . 4r àà ì = G G G A (13.5) Biu thc (13.5) ó c Biot, Savart v Laplace rỳt ra t thc nghim, nờn cũn c gi l nh lut Biot Savart Laplace. Vy: vect dB cú: - Phng: vuụng gúc vi mt phng cha (Id v A r ). - Chiu: tuõn theo qui tc cỏi inh c: xoay cỏi inh c quay t yu t dũng n Id G A r theo gúc nh nht thỡ chiu tin ca cỏi inh c l chiu ca vect . Bd G Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 271 - Độ lớn: o 2 Id sin dB . 4r µ µ θ = π A (13.6) - Điểm đặt: tại điểm khảo sát. Trong (13.6) thì θ là góc giữa và → AId → r . Từ trường cũng tân theo nguyên lý chồng chất. Do đó, để tính cảm ứng từ do một dòng điện bất kì gây ra, ta lấy tích phân(13.5) trên cả dòng điện: (13.7) ca dong dien B →→ = ∫ dB i Nếu có nhiều dòng điện thì cảm ứng từ tổng hợp là: 12 n B B B B B →→→ → → =+++ = ∑ (13.8) Trong đó là cảm ứng từ do dòng điện I i B → i gây ra. 3 – Vectơ cường độ từ trường: Vectơ cảm ứng từ phụ thuộc vào bản chất của môi trường khảo sát. Do đó khi đi từ môi trường này sang môi trường khác vectơ sẽ biến đổi đột ngột tại mặt phân cách. Do đó, người ta còn định nghĩa vectơ cường độ từ trường : B → B → H → 0 B H → → = µ µ (13.9) Vectơ cường độ từ trường có vai trò tương tự như vectơ điện dịch trong điện trường và vectơ cảm ứng từ có vai trò tương tự như vectơ cường độ điện trường . (Do đó nếu gọi chính xác thì phải là vectơ cảm ứng từ, còn là vectơ cường độ từ trường. Nhưng do yếu tố lịch sử, người ta vẫn giữ nguyên cách gọi sai này). H → D → B → E → H → B → Trong hệ SI, đơn vị đo cảm ứng từ là tesla (T); cường độ từ trường là ampe trên mét (A/m). 3 – Các ví dụ về xác định vectơ cảm ứng từ: Ví dụ 13.1: Xác định vectơ cảm ứng từ do dòng điện có cường độ I chạy trong đoạn dây dẫn thẳ ng AB gây ra tại điểm M cách dây AB một khoảng h. 272 Giaựo Trỡnh Vaọt Lyự ẹaùi Cửụng Taọp I: Cụ Nhieọt - ẹieọn Gii: Xột mt yu t dũng Id G A bt kỡ trờn on AB. Vect cm ng t do yu t gõy ra ti M l: Id G A o 3 Id r dB . 4r àà ì = G G G A . Theo nguyờn lớ chng cht, vect cm ng t do on AB gõy ra ti M l: B A Bd = B Dựng qui tc cỏi inh c, suy ra Bd G luụn hng vuụng gúc vi mt phng hỡnh v (13.3) v i vo phớa trong. Vy cm ng t tng hp cng cú phng chiu nh vy v cú ln l: B BB o 2 AA à Id .sin BdB 4 r à == A (13.10) tớnh c tớch phõn (13.10), ta i v bin s . Gi O l chõn ng vuụng gúc h t M xung on AB, l khong cỏch t O n yu t dũng A Id G A v l gúc hp bi hng ca dũng in vi on r ni im M vi yu t Id G A . Ta cú: hcotg=A 2 hd d sin = dB + Hỡnh 13.3: cm ng t gõy bi on dũng in thng A I O M 2 1 h r Id A B A (Lu ý: l di ca ng i nờn trong biu thc vi phõn ta ó b qua du tr, ch ly ln). M dA h r sin = . Do ú (13.10) tr thnh: 2 1 B 2 oo 2 A hd I.sin ààI sin Bs h 4 4h () sin ind àà == Suy ra: o 1 àI B(coscos 4h à = 2 ) (13.11) dng vect, ta cú: o 12 àI B(coscos 4h ).n à = (13.12) Trong ú : l phỏp vect n v ca mt phng to bi on AB vi im kho sỏt M, chiu ca tuõn theo qui tc cỏi inh c: Xoay cỏi inh c sao cho nú tin theo chiu dũng in thỡ chiu quay ca cỏi inh c l chiu ca , cng chớnh l chiu ca . n n n B Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 273 Hệ quả: Các trường hợp đặc biệt của cảm ứng từ (xem hình 13.4) a) Nếu dây AB rất dài, hoặc điểm khảo sát rất gần đoạn AB thì cosθ 1 = 1 và cosθ 2 = – 1. Khi đó ta có: o µI B. 2πh →→ µ = n (13.13) a) o M µI B. 2πh →→ n µ = M h b) Nếu AB rất dài và điểm khảo sát M nằm trên đường vuông góc với AB tại một đầu mút thì : I o M µI B. 4πh →→ n µ = M h o µI B 4πh →→ µ = .n (13.14) b) c) Nếu điểm khảo sát M nằm trên đường thẳng AB thì vectơ Id G A luôn cùng phương với vectơ , do đó vectơ d luôn bằng không và vectơ cảm ứng từ tổng hợp tại M cũng bằng không. r → B → I A M c) I A M B0 → = B Ví dụ 13.2: Hãy xác định vectơ cảm ứng từ do dòng điện cường độ I chạy trong vòng dây dẫn tròn tâm O, bán kính R gây ra tại điểm M nằm trên trục của vòng dây, cách tâm O một khoảng h. Hình 13.4: Các trường hợp đặc biệt: a) Dây AB rất dài; b) Nửa đường thẳng; c) Điểm M nằm trên đường thẳng AB Giải: Xét một yếu tố dòng Id G A bất kì trên vòng dây. Nó gây ra cảm ứng từ tại M là: o 3 Id r dB 4r µµ × = π G G G A , có độ lớn 0 2 Id dB 4r µ µ = π A (do Id G A luôn vuông góc với ). r → Vectơ được phân tích thành hai thành phần: hướng theo pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây và dB hướng song song với mặt phẳng vòng dây (hình 13.5). Suy ra cảm ứng từ do toàn vòng dây gây ra tại M là: dB → n dB → t → t B Mntn (C) (C) (C) (C) BdB(dBdB)dBd== += + ∫ ∫∫ GGGGG ∫ G v vvv Các tích phân lấy trên toàn bộ vòng dây. 274 Giaựo Trỡnh Vaọt Lyự ẹaùi Cửụng Taọp I: Cụ Nhieọt - ẹieọn Vỡ lý do i xng trc, nờn ta luụn tn ti yu t dũng Id i xng vi qua tõm O v nú gõy ra ti M cm ng t i xng vi qua trc OM. v cú cỏc thnh phn tip tuyn trit tiờu nhau nờn ' A Id A dB' dB dB dB' t (C) dB v = 0. Suy ra: 0 Mn n 2 (C) (C) (C) (C) Id B d B n dB n dB.cos n .cos 4r à à == = = A vvv v (13.15) vi l phỏp vect n v ca mt phng vũng dõy, cú chiu tuõn theo qui tc cỏi inh c: Xoay cỏi inh c theo chiu dũng in trong vũng dõy thỡ chiu tin ca cỏi inh c l chiu ca vect . n n Vỡ: r R cos = , 22 += hRr khụng i nờn thay vo (13.15) ri ly tớch phõn, ta cú: oo M 3 22 22 (C) IR à I.R Bn dn 2R 4r 4(R h ) R h àà à == ++ A v Vy: o M 223/2 IS B. 2(R h) àà = + n n S (13.16) O Id ' G A R h M r Id G A t 'Bd G t dB n B n dB' d dB dB' Hỡnh 13.5: Cm ng t gõy bi dũng in trũn Vi S = R 2 l din tớch gii hn bi vũng dõy. Gi : l vect din tớch gii hn bi vũng dõy 2 SR = V: (13.17) m PI = l mụmen t ca dũng in trong vũng dõy, thỡ ta cú: oo M 223/2 223/2 àIS à P B 2(R h ) 2(R h ) àà == ++ m G (13.18) H qu: Khi h = 0, ta cú vect cm ng t ti tõm O ca vũng dõy: ooo O 3 àI àIS à P B.n 2R 2R2R ààà === m 3 G (13.19) Vớ d 13.3: Xỏc nh cm ng t ti im M trờn trc ca ng dõy (hỡnh 13.6). Gii Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 275 Xét một đoạn rất nhỏ. Gọi n là mật độ vòng dây quấn trên ống dây thì n d là số vòng dây quấn trên đoạn . Khi đó cảm ứng từ tại M do dòng điện chạy trong các vòng dây của đoạn gây ra được suy ra từ (13.18): dA A dA dA 2 o 223/2 µIR dB .nd 2(R ) µ = + A A Từ đó tinh được cảm ứng từ do toàn ống dây gây ra tại M: (2) (2) 2 0 223/2 (1) (1) nIR d BdB 2(R) µµ == + ∫∫ A A (13.20) Theo hình 13.6, ta có: 2 Rd Rtg d cos θ =θ⇒= θ AA . Thay vào (13.20) và chú ý rằng 2 2 1 1tg cos +θ= θ , ta được: 2 1 00 21 nI nI Bcosd(sinsi 22 θ θ µµ µµ =θθ=θ− ∫ n) θ ủ (13.21) Trong công thức (13.21), θ 1 và θ 2 là các góc định hướng. Nếu ống dây rất dài hoặc đường kính ống dây rất nhỏ so với chiều dài của ống dây thì góc θ 1 = – 90 0 và θ 2 = 90 0 . Khi đó ta có: B = µµ 0 nI (13.22) R M θ 2 θ 1 A θ dA Hình 13.6: Ống dây dài (solenoid) Người ta chứng minh được, vectơ cảm ứng từ trong lòng ống dây dài không thay đổi tại mọi điểm. Từ trường có tính chất đó gọi là từ trường đều. § 13.3 CÁC ĐỊNH LÝ QUAN TRỌNG VỀ TỪ TRƯỜNG 1 – Đường cảm ứng từ: Cũng giống như đường sức điện trường, để mô tả từ trường một cách trực quan, người ta dùng các đường cảm ứng từ. Đường cảm ứng từ (hay đường sức của từ trường) là đường vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điể m trùng với phương c a vectô cảm ứng từ tại điểm đó, chiều của đường cảm ứng từ là chiều của vectơ B G . Tính chất của đường cảm ứng từ: - Qua bất kì một điểm nào trong từ trường cũng vẽ được một đường cảm ứng từ. - Các đường cảm ứng từ không cắt nhau. 276 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện Qui ước: vẽ số đường cảm ứng từ xun qua một đơn vị diện tích đặt vng góc với các đường cảm ứng từ bằng độ lớn của vectơ cảm ứng từ tại diện tích đó. Như vậy, nơi nào từ trường mạnh, các đường sức từ sẽ sít nhau; nơi nào từ trường yếu, các đường sức từ sẽ thưa và đối với từ trường đều thì các đường sức từ sẽ song song và cách đều nhau. Tập hợp các đường cảm ứng từ gọi là phổ của từ trường hay từ phổ. Hình 13.7 cho ta biết vài dạng từ phổ của dòng điện. B → h I I a) Từ phổ của dòng điện thẳng b) Từ phổ của dòng điện trong vòng dây tròn Hình 13.7: Vài dạng từ phổ c) Từ phổ của dòng điện trong ống dây dài (solenoid) → n B → 2 – Từ thơng (hay thơng lượng từ trường): dS α Tương tự như khái niệm điện thơng, từ thơng gửi qua diện tích vi cấ p dS là đại lượng: dΦ m = =BdS BdS →→ n =BdScosα (13.23) Và từ thơng gửi qua một mặt (S) bất kì là: mm n SS S d BdS BdScosαΦ= Φ= = ∫∫ ∫ (13.24) Hình 13.8: Từ thông Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 277 Trong đó α là góc tạo bởi vectơ cảm ứng từ với pháp vectơ đơn vị của mặt (S) tại điểm khảo sát. Qui ước chọn chiều của pháp vectơ đơn vị như sau: nếu mặt (S) là kín thì vectơ hướng từ trong ra ngoài; nếu (S) là mặt hở thì chọn tùy ý. B → n → n → n → Trường hợp đặc biệt, mặt (S) là phẳng, đặt trong từ trường đều thì từ thông gời qua (S) là: m BScos Φ =α (13.25) Từ thông là đại lượng vô hướng, có thể dương, âm hoặc bằng không. Giá trị tuyệt đối của từ thông cho biết số lượng đường sức từ gởi qua mặt (S). Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb). 3 – Định lý O – G đối với từ trường: Ta đã biết rằng, đối với điện trường, định lí O – G được phát biểu “Điện thông gởi qua mặt kín bất kì thì b ằng tổng các điện tích chứa trong mặt kín đó chia cho hằng số điện ε 0 ”. Bằng cách suy luận tương tự, đối với từ trường ta cũng có thể phát biểu định lí O – G như sau: Từ thông gởi qua mặt kín bất kì thì bằng tổng các từ tích chứa trong mặt kín đó chia cho hằng số từ µ 0 . Tuy nhiên, sự khác nhau căn bản giữa điện trường và từ trường ở chỗ điện trường (tĩnh) được gây bởi các điện tích đứng yên, cò từ trường được gây ra bởi các điện tích chuyển động. cho tới ngày nay, người ta chưa hề tìm thấy các từ tích trong tự nhiên. Vì lí do đó định lí O – G đối với từ trường được phát biểu như sau: “ Từ thông gửi qua bất k ỳ mặt kín nào cũng bằng không”. Biểu thức: (S) BdS 0 →→ = ∫v (13.26) Hay ở dạng vi phân: div B 0 → = (13.27) Các công thức (13.26) và (13.27) chứng tỏ đường sức của từ trường phải là đường khép kín. Ta nói từ trường là một trường xoáy. 4 – Định lý Ampère về lưu thông của vectơ cường độ từ trường: Xét một đường cong kín (C) bất kì nằm trong từ trường. Trên (C), ta lấy một đoạn cung q dMN=A đủ nhỏ, tích phân được gọi là lưu thông của vectơ cường độ từ trường dọc theo đường cong kín (C). (C) Hd →→ ∫ A v Trong trường hợp đơn giản, (C) bao quanh dòng điện I chạy trong dây dẫn thẳng dài và giả sử (C) nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn (xem hình (13.9). Ta có: Hd Hd cos → = α G AA , với α là góc giữa và H → d → A Vì q dMN=A rất nhỏ nên r = r’ ; cosα = HM’ = r’sin(dϕ) = rdϕ. dA [...]... (13. 56) 1 n oq (13. 57) FL _ _ _ _ _ _ b) → → B d v – j E + + + ++ + + + Hình 13. 21: Hiệu ứng Hall a) Chưa có từ trường b) Có từ trường là hằng số Hall, phụ thuộc vào mật độ hạt mang điện tự do no trong vật dẫn Hiệu ứng Hall khơng chỉ xảy ra đối với kim loại mà còn đối với cả chất bán dẫn Nó được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực vật lý chất rắn, vật lý bán dẫn và vật liệu điện 288 Giáo Trình Vật. .. ống dây § 13. 4 TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN DỊNG ĐIỆN 1 – Lực từ tác dụng lên dòng điện – cơng thúc Ampère: Khi có dòng điện I đặt trong từ trường thì lực do từ trường tác dụng lên một phần tử dòng điện Id → → được xác định bởi biểu thức: → → d F = Id × B (13. 32) → Vectơ d F có: - Phương: vng góc với mặt phẳng chứa hai vectơ Id → → và B 280 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện - Chiều:... 0⊥ ⎜ ⎟ ⎝ B0 ⎠ (13. 51) Vì lực Lorentz khơng làm thay đổi độ lớn của vectơ vận tốc, nên ta có: 2 v2 = v2 + v2 = v0 ⊥ // (13. 52) → → Gọi θ và θ0 là góc tạo bởi các vectơ vận tốc v và v 0 với vectơ cảm ứng từ thì: v // = v cos θ ; v ⊥ = v sin θ; v0 // = v0 cos θ0 ; v0⊥ = v0 sin θ0 (13. 53) 1/ 2 ⎛ B(z) 2 ⎞ Kết hợp (13. 51), (13. 52) và (13. 53) ta có: v // = v 0 ⎜ 1 − sin θ0 ⎟ B0 ⎝ ⎠ (13. 54) Từ (13. 54) suy ra...278 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện Mặt khác: H = → Suy ra: H d = B I = µµ 0 2πr → H I Idϕ rdϕ = 2πr 2π Từ đó tính được lưu thơng của vectơ H dọc theo đường cong (C) : ∫ (C) → I r ' dϕ H → r 2π I dϕ = I 2π ∫ 0 M α → Hd = α M’ d (13. 28) Hình 13. 9: Lưu thơng của vectơ cường độ từ trường Kết quả (13. 28) là ta đã lấy tích phân → theo chiều thuận... liệu điện 288 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 13 13.1 Bốn dòng điện thẳng, dài, song song, cường độ bằng nhau I = 20A, đặt tại 4 đỉnh của hình vng ABCD, cạnh a = 20cm, và vng góc với mặt phẳng (ABCD) Xác định cảm ứng từ tại tâm hình vng trong trường hợp: a Cả 4 dòng điện cùng chiều b Một dòng điện có chiều ngược với 3 dòng kia 13. 2 Hai dòng điện thẳng,... đi một a o góc 90 quanh trục đi qua một đường kính 13. 15 Lá kim loại mỏng, bề dày a = 10µm, Hình 13. 26 290 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện rộng d = 1,0cm, đặt trong từ trường đều B = 1,5T vng góc với mặt phẳng của nó Khi cho dòng điện I = 3,0A chạy theo chiều dài của lá kim loại thì đo được hiệu điện thế Hall là U = 10µV (hình 13. 26) a Phân tích q trình hình thành và ổn định U... Dòng điện I1 gây ra xung 282 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện → quanh nó từ trường B1 và dòng điện I2 đặt → I1 trong từ trường B1 nên chịu tác dụng của lực I2 → từ F12 Tương tự, dòng điện I2 cũng gây ra → xung quanh nó từ trường B2 và dòng điện I1 → → F 21 → B2 → F12 → + B1 đặt trong từ trường B2 nên chịu tác dụng của → → lực từ F 21 Hình 13. 13 cho thấy hai lực F12 → và F 21 ngược... động trong từ trường khơng đều, có các đường sức từ mơ tả như hình 13. 20 Giả sử hạt rơi vào từ trường tại điểm O có cảm ứng từ → B0 với vận tốc ban đầu v 0 Tại mỗi điểm trên quĩ đạo của hạt, ta ln phân tích y → v 0 // → v 0⊥ → v0 O h Hình 13. 20: Hạt điện tích chuyển động trong bẫy từ z 286 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện → → → → vectơ vận tốc của hạt thành hai thành phần: v = v... đêm 287 Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH 4 – Hiệu ứng Hall: Cho dòng điện có dòng điện mật độ j chạy qua một vật dẫn kim loại có dạng hình hộp chữ nhật, bề dày d Khi chưa có từ trường ngồi (hình 13. 21a), thì các mặt trên và dưới có cùng điện thế Khi khối vật dẫn trên đặt trong từ trường → ngồi có vectơ cảm ứng từ B hướng nằm ngang và vng góc với vectơ mật độ → dòng j thì giữa hai mặt trên và dưới của vật dẫn... góc với v và B ; - Chiều: sao cho ba vectơ q v , B và F L theo thứ tự đó lập thành một tam diện thuận (xem hình 13. 16) Trong thực hành, người ta thường dùng qui tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực Lorentz tác dụng lên điện tích → → → 284 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện dương và qui tắc bàn tay phải đối với điện tích âm: “Đặt bàn tay trái (hoặc phải) sao cho các đường cảm . dF Id B →→→ = ×A (13. 32) Vectơ có: dF → - Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa hai vectơ và . Id → A B → 280 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện - Chiều: tn theo qui. cảm ứng từ: - Qua bất kì một điểm nào trong từ trường cũng vẽ được một đường cảm ứng từ. - Các đường cảm ứng từ không cắt nhau. 276 Giáo Trình Vật Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện Qui. cấ p dS là đại lượng: dΦ m = =BdS BdS →→ n =BdScosα (13. 23) Và từ thơng gửi qua một mặt (S) bất kì là: mm n SS S d BdS BdScosαΦ= Φ= = ∫∫ ∫ (13. 24) Hình 13. 8: Từ thông Chương 13: TỪ TRƯỜNG