Chuong 8 tu truong compatibility mode

Tương tác từ - Từ trường: Tương tác từ: là tương tác giữa dòng điện với dòng điện, giữa dòng điện với nam châm hoặc giữa các nam châm.. Từ trường là môi trường vật chất xung quanh các

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SƯ

BỘ MÔN VẬT LÝ

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 1

1 KHÁI NIỆM TỪ TRỪỜNG

a Tương tác từ - Từ trường:

Tương tác từ: là tương tác giữa dòng điện với dòng điện, giữa dòng điện với nam châm hoặc giữa các nam châm.

Từ trường là môi trường vật chất xung quanh các dòng điện và tác dụng lực từ lên các dòng điện khác đặt trong nó.

b Vectơ cảm ứng từ, vectơ cường độ từ trường:

Đơn vị đo cảm ứng từ B là T (tesla)

Mỗi điểm trong từ trường được đặc trưng bởi vectơ cảm ứng từ B và vectơ cường độ từ trường H

0

BH







 Đơn vị đo cường độ từ trường H

là A/m (ampe trên mét)

1 KHÁI NIỆM TỪ TRỪỜNG

a Định luật Biot – Savart - Laplace:

0 3

theo qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải

tại điểm khảo sát

2 CẢM ỨNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN

c Vectơ cảm ứng từ của dòng điện thẳng:

dd

B   d B

M h

Qui tắc đinh ốc hoặc nắm tay phải

Tại điểm khảo sát

B

MI

M

I

MB

A

I

2 CẢM ỨNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN

h

R M

2 2 3/2

IRB

Tại điểm khảo sát

2 0

2 2 3/2

IRB

I

O

IB

e Cảm ứng từ trong lòng ống dây điện:

3 ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG

a Đường cảm ứng từ (đường sức từ):

Là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với phương của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó Chiều của đường cảm ứng từ là chiều của B

3 ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG

a Đường cảm ứng từ (đường sức từ):

3 ĐƯỜNG CẢM ỨNG TỪ - TỪ THÔNG Đặc điểm của các đường cảm ứng từ:

• Đường cảm ứng từ phải là đường khép kín.

• Từ trường là trường xoáy

(S)

Bd S 0  

 Hay div B 0 

b Định lý Ampère (đlý dòng toàn phần):

Lưu số của vectơ cường độ từ trường dọc theo một đường cong kín bất kì thì bằng tổng đại số các dòng điện xuyên qua diện tích giới hạn bởi đường cong kín đó.

k k

(C)

H d    I    I I I



Qui ước: dòng nào tuân theo

qui tắc đinh ốc sẽ có dấu +.

4 CÁC ĐỊNH LÝ QUAN TRỌNG VỀ TỪ TRƯỜNG

b Từ trường đều tác dụng lên dđ thẳng:

c Tương tác giữa 2 dđ thẳng song song:

I

I I

d Từ trường đều tác dụng lên khung dây:

TH1: Mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ:

I

I I

Lực từ có xu hướng làm khung dây bị biến dạng

M p x B   

Lực từ làm quay khung dây.

TH2: Mặt phẳng khung dây không vuông góc với đường sức từ:

Mômen của lực từ:

m

M p B.sin    BIS.sin 

5 LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN

6 CÔNG CỦA LỰC TỪ

+ B

I dx

F

 m

A   Fdx   BI dx   BIdS   I.d

m

7 ĐIỆN TÍCH CĐ TRONG TỪ TRƯỜNG

b.Điện tích chuyển động trong từ trường đều:

Đt cđ thẳng đều theo hướng cũ

- Nếu vectơ vận tốc đầu v B0  

- Nếu vectơ vận tốc đầu : v0  B

Bán kính quĩ đạo:

Chu kì quay:

mv r

| q | B



2 m T

c Điện tích c/đ trong từ trường không đều – bẫy từ:

(1), (2) suy ra:

0 0

Theo ĐL bảo toàn mômen động lượng:

Mà v  vcos ; v    vsin ; v  0   v sin 0  0

7 ĐIỆN TÍCH CĐ TRONG TỪ TRƯỜNG

(3) suy ra: điện tích không thể

xuyên qua miền có B(x) lớn Nó

sẽ bị phản xạ ngược trở lại tại

điểm có hoành độ x h có B(x) = B h

thỏa mãn:

1/2 2

Nếu từ trường có dạng đối xứng qua mp x = 0 thì bất kì hạt điện tích nào rơi vào từ trường này đều có thể bị bắt bẫy, nó chuyển động xoắn

ốc qua lại giữa hai mặt phẳng x = x h và x = – x h .

Ta nói hạt điện tích bị rơi vào bẫy từ.

Nguyên nhân: do lực Lorentz

tác dụng lên các đt chuyển

động trong từ trường.

7 ĐIỆN TÍCH CĐ TRONG TỪ TRƯỜNG

n q

 h/số Hall

7 ĐIỆN TÍCH CĐ TRONG TỪ TRƯỜNG

TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ

Xung quanh điện tích có

điện trường Xung quanhcó từ trường.dòng điện

E 

Đặc trưng cho điện trường

tại mỗi điểm là vectơ

cường độ điện trường B 

Đặc trưng cho từ trường tạimỗi điểm là vectơ cảm ứng từ







Đường sức điện Đường sức từ

Điện thông E Từ thông m

TƯƠNG QUAN ĐIỆN – TỪ

E d   U

k (C)

Bắc cực quang Nam cực quang

Bắc cực quang chiếu

sáng trên hồ Bear Nam cực quang tại châu Nam Cực

Ảnh chụp của nam cực quang từ tàu vũ trụ tháng 5/1991

Hình ảnh cực quang trên Trái Đất.

+ Phần lý thuyết gồm các nội dung:

Định luật Ampe Từ trường của các loại dòng điện đơn giản Định luật Bio - Savart – Laplace Khái niệm về Từ thông và Định lý O – G trong từ trường Định lí về dòng điện toàn phần Công của từ lực Lực Lorenxơ.