Chương IV: Từ TrườngI-Từ trường 1/ Định nghĩa từ trường _ Xung quanh nam châm hoặc dòng điện có từ trường _ Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là
Trang 1Chương IV: Từ Trường
I-Từ trường
1/ Định nghĩa từ trường
_ Xung quanh nam châm hoặc dòng điện có từ trường
_ Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là
sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên dòng điện hay một nam châm đặt trong nó _ Nhận biết từ trường: dùng kim nam châm thử
_ Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam-Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó
2/ Đường sức từ: là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp
tuyến tại mọi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó
_ Chiều đường sức từ của nam châm: vào Nam ra Bắc
Các tính chất của đường sức từ:
_ Không cắt nhau, qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ
_ Là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu
_ Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định (nắm bàn tay phải hoặc vào nam ra bắc)
_ Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chỗ có từ trường mạnh, thưa ở chỗ có từ trường yếu
Tương tác của hai dòng điện F = 2.10-7 l
- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây đang xét
- Phương nằm trong mặt phẳng hình vẽ và vuông góc với dây dẫn
- Chiều hướng vào nhau nếu 2 dòng điện cùng chiều, hướng ra xa nhau nếu hai dòng
điện ngược chiều
3/Từ trường đều: là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điềm, các
đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau
_ Cách xác định lực từ: dùng qui tắc bàn tay trái
_ Công thức: F= mgtanθ
4/ Cảm ứng từ: Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường đặc trưng cho độ mạnh
yếu của từ trường và được đo bằng thương số: B =
5/ Lực từ: Tương tác giữa nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng
điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ
_ Phương: vuông góc với mp chứa dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát
_Chiều: xác định theo qui tắc bàn tay trái
_ Độ lớn: F = Bilsinα
6/ Lực Lorenxơ là lực từ tác dụng lên điện tích chuyễn động trong từ trường
Đặc điểm: Lực Lorenxơ do từ trường có cảm ứngBtừ tác dụng lên một hạt điện tích qo chuyễn động với vận tốc v, có:
_ Phương vuông góc với vvàB
_ Tuân theo qui tắc bàn tay trái
Trang 2_ Có độ lớn: f =|q o |vBsinα trong đó α = (v ,B)
II-Cảm Ứng Từ Của Dòng Điện
1/Dòng điện thẳng dài (chiều: qui tắc nắm tay phải)
B = 2.10 -7 (với r là khoảng cách từ dòng điện I đến điểm đang xét)
2/Dòng điện tròn (Qui tắc nắm tay phải hoặc qui tắc vào Nam ra Bắc)
B = 2π.10 -7 N (với N là số vòng dây R là bán kính vòng dây)
3/ Ống dây hình trụ (qui tắc nắm tay phải)
B = 4π.10π.10 -7 I = 4π.10π.10 -7 nI (với N là số vòng dây, l là chiều dài hình trụ, n là số
vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài)
Mô men ngẫu lực: M = IBSsinθ
Bán kính quỹ đạo: R =
Chu kì chuyển động tròn đều của hạt: T = =
Chương V: Cảm Ứng Điện Từ
1/Từ thông: số đường sức từ xuyên qua vòng dây kín (C)
Φ =NBS.cosα [có đơn vị là Wb] với α = (có đơn vị là Wb] với α = (n,B)
2/ Hiên tượng cảm ứng điện từ: là hiện tượng từ thông qua khung dây biến thiên
thì trong khung dây xuất hiện dòng điện, dòng điện đó gọi là dòng điện cảm ứng điện từ
3/ Định luật Len xơ về chiều dòng điện cảm ứng: Dòng điện cảm ứng xuất hiện
trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín
Trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do kết quả chủa một chuyền động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển dộng nói trên
4/Quy luật xác định chiều của dòng điện cảm ứng:
_ Quy ước: chiều dương trên (C) phù hợp với chiều của đường sức từ nam châm theo quy tắc nắm tay phải
_ Xác định chiều dương trên (C)
+ Nếu ϕ tăng: chiều dòng điện cảm ứng ngược với chiều dương
+ Nếu ϕ giảm: chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều dương
5/ Dòng diện Fu cô: dòng điện cảm ứng cũng xuất hiện trong các khối KL khi
những khối này chuyển động trong một từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian Những dòng điện đó đgl dòng điện Fucô
*Công dụng:
_ Dưới tác dụng của dòng điện Fucô mọi khối KL chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực hãm điện từ Ứng dụng trong bộ phanh điện từ của những ô tô hạng nặng
_ Gây ra hiệu ứng tỏa nhiệt Ứng dụng trong một số lò tôi KL
6/ Suất điện động cảm ứng: là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong
mạch kín: e c = - = i.r
*Nếu có N vòng: |e c | = N ||
Trang 37/ Hiện tượng tự cảm: là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có
dòng điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch
+ Độ tự cảm của ống dây : L = 4π.10π.10-7 S (đơn vị H)
+ Từ thông tự cảm: ϕ = L.i
+ Suất điện động tư cảm: ec = -L
+ Năng lượng từ trường: W = Li2