Tài liệu TC11 kì 2. Cực phẩm

CHƯƠNG 4 – TỪ TRƯỜNG
LÝ THUYẾT
I. TỪ TRƯỜNG CỦA CÁC DÒNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN
1. Từ trường của dòng điện thẳng
a) Các đường sức từ
Chiều của các đường sức từ: Quy tắc bàn tay phải
b) Công thức tính cảm ứng từ
Trong hệ SI cảm ứng từ của dòng điện thẳng đặt trong không khí được tính theo công thức :

( r là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dòng điện ).
c)- Nguyên lí chồng chất từ trường
Từ trường tuân theo nguyên lí chồng chất từ trường. Ta giả sử hệ có n nam châm (hoặc n dòng điện) , tại một điểm M, từ trường của nam châm thứ nhất là
và của nam châm thứ hai là
,…Gọi
là từ trường tổng hợp của hệ , thì theo nguyên lí chồng chất từ trường, ta có :

2. Từ trường của dòngđiện tròn
(a) – Các đường sức từ
Chiều của các đường sức từ: Quy tắc bàn tay phải
(b) – Công thức tính cảm ứng từ
Cảm ứng từ ở tâm của dòng điện tròn đặt trong không khí được tính theo công thức sau :


….(1). Với R là bán kính của dòng điện tròn.
Nếu khung dây tròn tạo bởi N vòng dây sít nhau thì :

+ N : số vòng dây của khung dây.
+ I (A) : cường độ dòng điện qua khung.
+ R(m): bán kính của khung.
3. Từ trường của dòng điện trong ống dây
(a) – Các đường sức từ :
Chiều các đường sức : Bên trong ống dây chiều các đường sức xác định theo quy tắc nắm tay phải như dòng điện tròn. Bên ngoài các đường sức đi ra từ một đầu và đi vào ở đầu kia của ống giống như một thanh nam châm thẳng. Do đó ta có thể coi một ống dây mang dòng điện cũng có hai cực, phía đầu ống mà các đường sức đi ra là cực bắc , phía đầu kia là cực Nam.
(b) công thức tính cảm ứng từ :
Nếu ống dây đặt trong không khí, cảm ứng từ bên trong ống dây được tính theo công thức :

(T) …(1)

: là số vòng dây trên 1(m) chiều dài của ống.
+ N : Số vòng dây của ống dây.
+ l (m) : Chiều dài của ống dây.
II. LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN.
(1) – Phương của lực từ tác dụng lên dòng điện
Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa dòng điện và véctơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
(2) – Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện xác định theo qui tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay trùng với chiều dòng điện, thì ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
(3)- Định luật Ampe :
…(1).
Đó là công thức của định luật Ampe về lực từ tác dụng lên dòng điện trong trường hợp đoạn dòng điện và đường sức từ làm với nhau một góc
.
Trong đó :
+ B (T) : độ lớn cảm ứng từ
Nhớ : Dòng điện thẳng thì

Dòng điện tròn :

ống dây :

+ l (m) : Đoạn dây có dòng điện .
+
.
III. LỰC LO-REN-XƠ

Lực Lorenxơ : Lực mà từ trường tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động trong nó.
Phương của lực Lorenxơ : Có phương vuông góc với mặt phẳng chứa véctơ vận tốc của hạt mang điện và véctơ cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
Chiều của lực Lorenxơ : Chiều của lực Loren tác dụng lên một điện tích dương tuân theo qui tắc bàn tay trái như lực từ tác dụng lên dòng điện. Chiều của lực loren tác dụng lên điện tích âm thì ngược lại.
Độ lớn của lực Lorenxơ : Nếu véctơ vận tốc của hạt không vuông góc mà làm thành với véctơ cảm ứng từ một góc thì thì người ta chứng minh rằng, độ lớn của lực Lorenxơ được xác định theo công thức :
…(1).
Với q là giá trị tuyệt đối của điện tích âm ( độ lớn) và
: là góc tạo bới
và
.
chuyển động của điện tích trong điện trường đều
Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đêu
Khảo sát chuyển động của một hạt điện tích q0 , khối lương m trong một từ trường đều
với giả thiết là vận tốc ban đầu của hạt vuông góc với từ trường. Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẳng trong