Bài giảng Vật lý 1: Chương 11 - Lê Quang Nguyên

[r]

Từ

môi

Lê Quang Nguyên

www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle@zenbe.com

Nội dung

1 Các loại vật liệu từ Vectơ cường độ từ hóa Vectơ cường ñộ từ trường Từ trường từ môi

5 Định luật Ampère từ môi

6 Điều kiện mặt phân cách hai từ môi

1a Vật liệu nghịch từ

• Trong chất nghịch từ khơng có dipole từ ngun tửnên chúng khơng có từtính

• Khi đặt từ trường ngồi, chất nghịch từ có dịng cảm ứng, tạo nên từ

trường riêng ngược chiều với từ trường ngồi

• Chất nghịch từ có xu hướng đẩy từ trường ngồi khỏi

• Mọi vật chất có tính nghịch từ, tính chất thường yếu Vật liệu siêu dẫn có tính nghịch từ lý tưởng: đẩy hồn tồn từ trường ngồi khỏi

1b Vật liệu thuận từ

• Trong chất thuận từ dịng điện ngun tử tạo nên dipole từkhác khơng

• Do chuyển ñộng nhiệt dipole từ nguyên tử ñịnh hướng hỗn loạn, từ trường riêng chúng tạo không

1c Vật liệu sắt từ

• Trong chất sắt từ có sẵn dipole từ nguyên tử chất thuận từ

• Tuy nhiên, khác với chất thuận từ, dipole từ ngun tử chất sắt từ có định hướng trật tự

• Do bình thường chất sắt từ tạo từ trường riêng mạnh

• Chúng dùng đểlàm nam châm

2 Vectơ cường độ từhóa

• Khi bị từ hóa, momen dipole từ trung bình từ mơi khác khơng

• Vectơ cường độ từ hóa Pm momen dipole từ trung bình đơn vị thể tích

• Pm có đơn vị A/m

3 Vectơ cường độ từ trường

• Cường độ từ trường H từmơi:

• Trong từ mơi đẳng hướng, Pm tỷ lệ với cường ñộ từ trường:

• χm độ từcảm từ mơi, hệ số khơng thứ ngun Độ từ cảm âm (chất nghịch từ) hay dương (chất thuận từ sắt từ)

m

P B H

− =

0 µ

H m

P =χm

3 Vectơ cường ñộ từ trường (tt)

• Kết hợp hai hệ thức ta có:

ã Suy ra:

ã ủú à = + χm, độ từ thẩm từ mơi Độ từ thẩm hệ số dương không thứ nguyên

(

)

0

µ χm H B

= +

(

χ

)

µ µ µ0

B B

H

m

= +

= B H

µ µ0

4 Từ trường từ môi

• Từ trường từ mơi tổng hợp từ trường từ trường riêng dipole từmơi tạo

• Nếu từ mơi (đẳng hướng) lấp đầy khơng gian giới hạn đường sức từ trường ngồi từ trường t mụi tng lờn àln

ã Vớ d: nu đưa từ mơi hình trụ vào solenoid, từ trường solenoid tăng lên µlần

4 Từ trường từmôi (tt)

I

B0

B =

µ

B

0

Mặt bên từ mơi song song với đường sức từ trường ngồi

5 Định luật Ampère từmơi

• Định luật Ampère từmơi có dạng:

• I là cường độ dịng tồn phần qua (C), tính dịng điện “ngồi”, khơng có dịng điện ngun tử từmơi

• Dưới dạng vi phân:

• j mật độ dịng điện “ngồi”

I s d H

C

= ⋅

∫

) (

j H

rot

=

n

B2

B1n B2n

B1

t H2

H1t

H2t H1

6 Điều kiện mặt phân cách

• Ở gần mặt phân cách hai từ môi thành phần tiếp tuyến của H thành phần pháp tuyến của B biến ñổi liên tục:

n n

t t

B B

H H

2

2