Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng điện học : chương v từ trường không đổi
1 V. Từ trường không đổi 2 Lịch sử về từ trường trái đất Hiệntượngkimla bànluônchỉ theo hướng bắc-nam đượcphát hiệnvàokhoảng năm 1000. 1600: William Gilbert làm thí nghiệmvàchỉ ra rằng hiệntượng trên có thể giảithíchnếugiả thiếtcả trái đấtlàmột nam châm cựclớn. “The Earth is a huge magnet, and its magnetic influence extends far into space” 3 Nội dung Tương tác giữacácdòngđiện. Từ trường. Véc tơ cảm ứng từ. Định luậtBiot-Savart-Laplace. Từ trường củadòngđiệnthẳng, dòng điệntròn. Lưỡng cựctừ. Định luậtvề dòng toàn phần đốivớitừ trường. Ứng dụng nó để tính từ trường của ống dây điệnthẳng, của ống dây điệntròn. Định lý Ostrogradsky-Gauss đốivớitừ trường. Tác dụng củatừ trường lên dòng điện. LựcAmpere. Dòng điệnkíntrongtừ trường. Cơ sở củacácdụng cụđo điện. 4 Mụctiêu Nắm được quy luật tương tác giữa các dòng điện (điện tích chuyển động) thông qua định luật Ampere. Hiểu được khái niệm từ trường, các tính chất của từ trường. Biết vận dụng các kiến thức trên trong một số trường hợp cụ thể. 5 V.1 Tương tác giữacácdòngđiện. 6 1. Sự tồntạicủatương tác từ Hai thanh nam châm có thể hút nhau hoặc đẩy nhau, nam châm có thể hút các vụnsắt. → Nam châm có từ tính và tương tác giữa chúng là tương tác từ. 1820 (Oersted): dòng điện điqua mộtdâydẫncũng có thể hút hoặc đẩymột kim nam châm, và ngượclại nam châm có thể hút hoặc đẩymộtcuộndâycódòngđiệnchạyqua → Dòng điệncũng có từ tính như nam châm. 7 2. Tương tác giữacácdòngđiện Tương tự như hai nam châm, hai dòng điệncũng có thể hút nhau nếu cùng chiềuhoặc đẩy nhau nếungượcchiều. → Tương tác giữacácdòngđiệncũng đượcgọilàtương tác từ. 8 3. Quan hệ giữacáchiệntượng điệnvàtừ Các lựcxuấthiệnkhi mộtdòngđiệntácdụng lên mộtdòng điện , mộtdòngđiện tác dụng lên một nam châm , mộtnam châm tác dụng lên mộtdòngđiện , mộtnamchâmtácdụng lên một nam châm đều có cùng mộtbảnchất. Các lựctương tác này đượcgọilàtừ lực. 9 V.2 Từ trường. Véc tơ cảm ứng từ. 10 1. Khái niệmtừ trường Tương tự nhưđiệntrường, mộtsố vấn đề cũng nảy sinh: -Trongtrường hợphaidòngđiện, lựctương tác giữa chúng được truyềnnhư thế nào ? -Vớimộtdòngđiện, tính chấtcủa không gian xung quanh dòng điệncóbị thay đổi không ? Chương trình VậtlýPT: thôngthường khi xảyratương tác giữahaivậtthì: -cácvậtphảitiếp xúc nhau, -hoặcgiữacácvậtphảicómộtmôitrường vậtchất trung gian. [...]... trường Ý nghĩa: là đại lượng vector không phụ thuộc v o tính chất của môi trường trong đó đặt dòng điện Định nghĩa: Vector cường độ từ trường H tại một điểm trong từ trường là một vector bằng tỉ số giữa vector cảm ứng từ B tại điểm đó v tích số µ0 : r r B H= µ 0µ Đơn v : A/m 19 VI.4 Từ trường của dòng điện thẳng, tròn 20 Từ trường của dòng điện thẳng 21 Từ trường của dòng điện tròn 22 Bài tập 23 24...Khái niệm từ trường (cont 1) Các giả thuyết v khái niệm từ trường: - Thuyết tác dụng xa: từ lực được truyền một cách tức thời từ dòng điện này tới dòng điện kia mà không cần môi trường trung gian, tức v n tốc truyền → ∞ - Thuyết tác dụng gần: không gian bao quanh các dòng điện bị biến đổi v tồn tại một dạng đặc biệt của v t chất gọi là từ trường, v n tốc truyền là hữu hạn v bằng v n tốc ánh sáng... chất từ trường Nguyên l : Vector cảm ứng từ B do một dòng điện bất kì gây ra tại một điểm bằng tổng các vector cảm ứng từ dB do tất cả các phần tử nhỏ của dòng điện gây ra tại điểm ấy Trường hợp từ trường do nhiều dòng điện sinh ra: Vector cảm ứng từ B của nhiều một dòng điện bằng tổng các vector cảm ứng từ do từng dòng điện sinh ra n r r r r r B = B1 + B2 + + Bn = ∑ Bi i =1 18 6 Vector cường độ từ trường. .. trường: dF = µ.dF0 trong đó µ là độ từ thẩm của môi trường 14 Định luật Ampere (cont 2) Biểu thức cường độ từ lực: µ 0µ I1ds1 sin θ1.I 2 ds2 sin θ 2 dF = 4π r2 Biểu thức tổng quát dạng vector: r r r r µ 0µ I 2 ds2 × ( I1ds1 × r ) dF = 4π r3 15 4 Vector cảm ứng từ Ý nghĩa: đặc trưng cho từ trường v mặt định lượng Vector cảm ứng t : - Liên hệ giữa điện trường v từ trường r r r r r F 1 q 0 q ⎛ r ⎞ 1... chân không Tính chất cơ bản của từ trường: mọi dòng điện đặt trong từ trường đều bị một từ lực tác dụng 11 2 Các cách tạo từ trường 12 3 Định luật Ampere Ý nghĩa: cho biết sự tương tác giữa hai phần tử dòng điện Phần tử dòng điện: là một đoạn rất ngắn ds của dây dẫn có dòng điện I chạy qua → biểu diễn phần tử dòng điện là vector I.ds nằm trên chính đoạn ds đang xét, có phương chiều của dòng điện v có... 3 r - Đơn v vector cảm ứng t : Tesla (T) 16 Vector cảm ứng từ (cont 2) Định luật Biot-Savart: Vector cảm ứng từ dB do phần tử dòng điện I.ds gây ra tại điểm P cách phần tử một khoảng r là một vector: - có gốc tại điểm P - có phương vuông góc v i mặt phẳng chứa phần tử I.ds v điểm P - có chiều sao cho ba vector ds, r v dB tạo thành một tam diện thuận r r r µ 0 µ Ids × r - có độ lớn bằng: dB = 4π... luật: Từ lực do phần tử dòng điện I1.ds1 tác dụng lên phần tử dòng điện I2.ds2 cùng đặt trong chân không là một vector dF: - có phương vuông góc v i mặt phẳng chứa phần tử I1.ds1 v pháp tuyến n - có chiều sao cho ba vector ds1, n v dF0 tạo thành một tam diện thuận µ 0 I 1 ds1 sin θ1 I 2 ds 2 sin θ 2 - có độ lớn bằng: dF0 = 4π r2 trong đó µ0 = 4π×10-7 H/m - hằng số từ Mở rộng cho một môi trường: dF . tác giữacácdòngđiện. Từ trường. V c tơ cảm ứng từ. Định luậtBiot-Savart-Laplace. Từ trường củadòngđiệnthẳng, dòng điệntròn. Lưỡng cựctừ. Định luậtvề dòng toàn phần đốivớitừ trường. Ứng dụng. nó để tính từ trường của ống dây điệnthẳng, của ống dây điệntròn. Định lý Ostrogradsky-Gauss đốivớitừ trường. Tác dụng củatừ trường lên dòng điện. LựcAmpere. Dòng điệnkíntrongtừ trường. Cơ. lựctương tác này đượcgọil từ lực. 9 V. 2 Từ trường. V c tơ cảm ứng từ. 10 1. Khái niệmtừ trường Tương tự nhưđiệntrường, mộtsố v n đề cũng nảy sinh: -Trongtrường hợphaidòngđiện, lựctương tác giữa