vật lý phần từ trường tĩnh

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 [...]... ứng từ thì lực từ bằng khơng 3 – Tác dụng của từ trường đều lên khung dây có dòng điện: Xét dòng điện I chạy trong khung dây cứng, hình chữ nhật ABCD có độ → dài các cạnh là a và b đặt trong từ trường đều B có các đường sức từ vng góc 281 Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH với trục quay ∆ của khung dây Gọi góc hợp → D bởi vectơ pháp tuyến n của khung dây và → vectơ cảm ứng từ B là α (hình 13.11) Ta có: * Lực từ. .. chạy qua 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... lựa từ Nếu MN dịch chuyển từ vị trí (1) đến vị trí (2) thì cơng của lực từ là: 2 2 A12 = ∫ dA = ∫ dΦ m = I∆Φ m 1 1 (13.42) 283 Chương 13: TỪ TRƯỜNG TĨNH Trong đó ∆Φm là độ biến thiên của từ thơng qua mạch, chính là từ thơng gửi qua diện tích qt bởi đoạn MN trong q trình dịch chuyển Cơng thức (13.42) đúng trong cả trường hợp một mạch kín bất kỳ chuyển động trong từ trường khơng đều Vậy cơng của lực từ. .. điện bất kì trong từ trường bằng tích số giữa cường độ dòng điện trong mạch với độ biến thiên của từ thơng qua diện tích của mạch kín đó Hệ quả: Một mạch kín tịnh tiến trong từ trường đều thì cơng của lực từ bằng khơng § 13.5 CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TÍCH TRONG TỪ TRƯỜNG 1 – Tác dụng của từ trường lên điện tích chuyển động - lực Lorentz: → Giả sử hạt mang điện tích q chuyển động trong từ trường B với vận... hạt điện tích trong từ trường khơng đều – bẫy từ: Giả sử hạt điện tích chuyển 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... 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 Lý Đại Cương – Tập I: Cơ – Nhiệt - Điện CÂU HỎI VÀ BÀI... thành phần: thành phần song song với đường sức từ trường và thành phần vng góc với → → → → v⊥ B v r đường sức từ trường: v = v ⊥ + v // h Ta có: v⊥ = vsinθ và v// = vcosθ Thành phần v // khơng bị ảnh hưởng bởi lực Lorentz (vì v // song song B ) nên v// = const → Còn thành phần v ⊥ chịu tác dụng của lực Lorentz làm nó chuyền động tròn đều Hình 13.19: Điện tích chuyển động theo đường xoắn lò xo trong từ trường. .. trong lòng 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... hình mơ tả điện -từ trường đó và phương vectơ v b Phải bắn với vận tốc v theo chiều nào, độ lớn bao nhiêu để cho chùm electron đi thẳng (quỹ đạo khơng lệch)? c Tính bán kính R khi tắt điện trường (chỉ còn từ trường) 13.14 Vòng dây tròn bán kính r = 2cm có dòng điện I = 2A được treo trong từ trường đều B = 0,2T sao cho mặt phẳng vòng dây vng góc với các đường sức từ trường Hãy tính: d a Từ thơng gửi qua... v → FL q Ta đã biết rằng, phần → B → θ Nói các khác, một hạt điện tích chuyển động thì tương đương với một phần tử dòng điện tử dòng điện Id → B (13.43) + → FL a) đặt trong từ q – b) → trường B sẽ bị từ trường tác → → Hình 13.16: Lực Lorentz tác dụng lên: a) điện tích dương b) điện tích âm → dụng lực là d F = Id x B Vậy điện tích q chuyển động trong từ trường cũng bị lực từ tác dụng một lực là: → . 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. 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. . 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