- Ở pha thứ ba:
“TỪ TRƯỜNG” VẬT LÝ LỚP 11 THPT
2.2.1.1. Các kiến thức về “Từ trường” 1 Khái niệm tương tác từ.
2.2.1.1.1. Khái niệm tương tác từ.
Tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động - Tương tác giữa hai nam châm
- Tương tác giữa dòng điện – nam châm. - Tuơng tác giữa hai dòng điện.
2.2.1.1.2. Khái niệm từ trường.
Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh nam châm, dòng điện ( hay xung quanh các hạt mang điện chuyển động), tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hay một dòng điện đặt trong nó.
Khóa luận tốt nghiệp
2.2.1.1.3. Đường sức từ.
Để biểu diễn từ trường trong không gian ta vẽ các đường sức từ. Đó là những đường mà tiếp tuyến ở mỗi điểm trùng với phương của véctơ cảm ứng từ, chiều của nó trùng với chiều của véctơ cảm ứng từ tại điểm đó
* Tính chất của các đường sức từ.
- Tại một điểm trong từ trường, có thể vẽ một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức từ là những đường cong kín.Trong trường hợp nam châm ở ngoài nam châm các đường sức từ đi ra ở cực Bắc, đi vào ở cực Nam của nam châm.
- Các đường sức từ không cắt nhau.
- Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn.
* Từ phổ: Là hình ảnh các mạt sắt sắp xếp trong từ trường. Dựa vào từ phổ ta biết được gần đúng về hình dạng và sự phân bố các đường sức từ của từ trường.
2.2.1.1.4. Cảm ứng từ.
Cảm ứng từ tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho từ trường tại điểm đó về phương diện tác dụng lực và là đại lượng đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên lên một đoạn dây dẫn có độ dài đủ nhỏ mang dòng diện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện với độ dài đoạn dây đó.
- Điểm đặt: tại điểm khảo sát.
- Phương: trùng với trục của nam châm thử đặt tại điểm đó - Chiều: từ cực Nam Bắc của nam châm thử nằm cân bằng tại điểm đó.
- Độ lớn: . Véctơ cảm ứng từ
Khóa luận tốt nghiệp
2.2.1.1.5. Nguyên lý chồng chất từ trường
Véctơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véctơ cảm ứng từ do dòng điện gây ra tại điểm ấy
Buv=∑Buuvi
2.2.1.1.6. Từ trường của dòng điện trong các mạch có dạng khác nhau. - Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn
+ Đường sức từ là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn
+ Chiều của đường sức từ xác định bằng qui tắc nắm bàn tay phải hay qui tắc đinh ốc 1
- Véctơ cảm ứng từ tại điểm M:
r là khoảng cách từ điểm tính cảm ứng từ tới dây dẫn I là cường độ dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn - Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn.
+ Dạng đường sức từ: Các đường sức từ đều là những đường cong. Càng gần tâm O độ cong của các đường sức từ càng giảm. Đường sức từ qua tâm O là đường thẳng.
+ Chiều đường sức từ: Xác định bằng qui tắc nắm bàn tay phải hoặc qui tắc đinh ốc 2.
+ Véctơ cảm ứng từ tại tâm khung:
Véctơ cảm ứng từ
- Điểm đặt: tại tâm.
- Phương: Vuông góc với mặt phẳng khung - Chiều: Theo chiều đường sức từ
- Độ lớn: - Điểm đặt: tại M
- Phương: tiếp tuyến với đường sức từ tại M - Chiều: Theo chiều đường sức từ
- Độ lớn: Véctơ cảm ứng từ
Khóa luận tốt nghiệp
Trong đó: N là số vòng dây
I là cường độ dòng điện chạy trong ống R là bán kính của dòng điện.
- Từ trường của dòng điện trong ống dây.
+ Dạng các đường sức từ: Các đường sức từ bên trong ống dây là các đường thẳng song song cách đều. Bên ngoài ống dây là những đường cong có dạng giống như đường sức từ của nam châm thẳng
+ Chiều các đường sức từ bên trong ống dây được xác định theo qui tắc nắm bàn tay phải hoặc qui tắc đinh ốc 2.
+ Trong ống dây từ trường đều có
Trong đó: n là số vòng dây trên một mét chiều dài của ống. I là cường độ dòng điện chạy trong ống dây.