6. Dự kiến đóng góp của đề tài
3.1.2. Lƣ̣c giƣ̃a nam châm và vật sắt tƣ̀
Quan sát hình 2.16 bên trong nam châm cảm ƣ́ng tƣ̀ B~M-HD =const. (B =Φ/S.S: thiết diện nam châm ) trong không gian bên ngoài xa nam châm , diện tích mà B đi qu a tăng, S tăng, trong khi tƣ̀ thông ɸ do nam châm tạo ra là không đổi, vì vậy B giảm và phụ thuộc mạnh vào vị trí tƣ́c là khoảng các h x đối với nam châm . Ký hiệu cảm ứng từ bên ngoài n am châm là B’ = B (x) = H (đại lƣợng này giảm khi x tăng). Đây là tƣ̀ trƣờng hoá thanh sắt khi đặt nó trong không gian gần nam châm . Trong trƣờng hợp nam châm tiếp xúc trƣ̣c tiếp với thanh sắt, x~0, không có sƣ̣ phâ n tán tƣ̀ thông và có thể coi B (x) = B = H (hệ Gauss) hoặc B(x) = B = μ0H (SI). Lƣ̣c giƣ̃a thanh nam châm và thanh sắt đã đƣợc tƣ̀ hoá xác định bởi công thƣ́c :
(3.2)
Trong công thƣ́c này, không trƣ̣c tiếp thấy vai trò của thể tích V và chiều dài L của nam châm (V = L.S). Tuy nhiên đại lƣợng L đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định lực F. Vấn đề là ở chỗ, chiều dài L sẽ quyết định tới trƣờng khƣ̉ tƣ̀ Hd của nam châm tức là ảnh hƣởng lớn tới B . Nam châm càng dài L càng lớn thì HD càng nhỏ và B càng lớn, F càng lớn. Nhƣ vậy thể tích V của nam châm càng lớn, lƣ̣c hút F của nam châm càng mạnh.
Có thể chứng minh công thức trên theo một cách khác : mật độ năng lƣợng tƣ̀ trƣờng trong chân không bằng:
Năng lƣợng tƣ̀ trƣờng trong thể tích V (gần nam châm) là W.V = W.S.x. Công lƣ̣c của x thƣ̣c hiện khi nam châm hút thanh sắt tƣ̀ khoản x bằng : Q = Fx. / công này chính bằng năng lƣợng tƣ̀ trƣờng chƣ́a trong thể tích SL , vậy WSL = FL, loại bỏ L, cuối cùng nhận đƣợc công thƣ́c tính lƣ̣c F = WS.