Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chương 4: Từ trường không đổi

Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chương 4: Từ trường không đổi cung cấp cho học viên những kiến thức về dòng điện không đổi; những đại lượng đặc trưng như cường độ dòng điện, véc tơ mật độ dòng điện; định luật Ohm đối với một đoạn mạch điện trở thuần; tương tác từ của dòng điện, định luật Ampe;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chương 4: Từ trường không đổi Bμi gi¶ng VËt lý ®¹i c−¬ng T¸c gi¶: PGS. TS §ç Ngäc UÊn ViÖn VËt lý kü thuËt Tr−êng §H B¸ch khoa Hμ néi Ch−¬ng IV Tõ tr−êng kh«ng ®æi I. Dßng ®iÖn kh«ng ®æi 1. B¶n chÊt dßng ®iÖn: dßng c¸c h¹t ®iÖn chuyÓn ®éng cã h−íng, chiÒu cña h¹t d−¬ng r E + + - e + - - - -e -e -+- - - - + + e +e - + - - + I Trong kim Trong dung Trong chÊt lo¹i dÞch ®iÖn ph©n khÝ 2. Nh÷ng ®¹i l−îng ®Æc tr−ng: • C−êng ®é dßng ®iÖn= ®iÖn l−îng qua S/s t t dq I= q = ∫ dq = ∫ Idt = It 1C=1A.1s dt 0 0 • VÐc t¬ mËt ®é dßng ®iÖn M r tai ®iÓm M cã gèc t¹i M, J chiÒu chuyÓn ®éng h¹t dSn d−¬ng, gi¸ trÞ r r dI dI = JdS n = JdS J= A/m2 r r dS n ∫ I = dI = JdS S ∫ S èng dßng ®iÖn: n0, |e|, v , dSn r v r Sè h¹t ®iÖn ®i qua dS n trong + + J mét ®¬n vÞ thêi gian: dSn dn = n 0 ( vdS n ) dI =| e | dn =| e | n 0 ( vdS n ) J = dI / dS n = n 0 | e | v r r J = n 0 ev r r Dßng nhiÒu lo¹i h¹t: J = ∑ n 0 i e i v i i 3. §Þnh luËt Ohm ®èi víi mét ®o¹n m¹ch ®iÖn trë thuÇn A r B I=(V1 -V2)/R rE §é dÉn cña ®o¹n m¹ch: V1 > I V2 g=1/R • §iÖn trë vμ ®iÖn trë suÊt: R=(V1 -V2)/I R=ρl/Sn Ω=V/A • D¹ng vi ph©n ®Þnh V V+dV r luËt Ohm r E dSn dI=[V-(V+dV)]/R=-dV/R J R=ρdl/dSn dl r r J= dI 1 dV = (− ) J = σE J = σE dS n ρ dl T¹i mét ®iÓm bÊt k× cã r r dßng ®iÖn ch¹y qua: J~E - • SuÊt ®iÖn ®éng C - + Nguån ®iÖn: Duy - tr× cùc d−¬ng, ©m + =>Lùc l¹ ®Èy ®iÖn tÝch trong nguån: T−¬ng t¸c ph©n tö, c¶m øng ®iÖn tõ, lùc ®iÖn tõ => Tr−êng l¹ • SuÊt ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn: lμ ®¹i l−îng cã gi¸ trÞ b»ng c«ng cña lùc ®iÖn tr−êng dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch +1 mét vßng quanh m¹ch kÝn cña nguån ®ã. ∫ r r* r ζ = A/q A = q(E + E )ds r C E r* VÐc t¬ c−êng ®é tr−êng tÜnh ®iÖn E VÐc t¬ c−êng ®é ®iÖn tr−êng l¹ r r r* r r r ζ = A / q = ∫ Ed s + ∫ E d s C C ∫ C E d s = 0 SuÊt ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn: lμ ®¹i l−îng cã gi¸ trÞ b»ng c«ng cña lùc ®iÖn tr−êng l¹ dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch +1 mét vßng quanh m¹ch kÝn cña nguån ®ã. r* r SuÊt ®iÖn ®éng cña nguån ζ = ∫ E d s ®iÖn =L−u sè cña tr−êng l¹ C - + Trong pin t¹i bÒ mÆt ®iÖn cùc cã hiÖu thÕ nh¶y vät: S§§ trong pin=tæng c¸c v ΔV hiÖu ®iÖn thÕ nh¶y vät ΔV ΔV 1. T−¬ng t¸c tõ cña dßng ®iÖn, ®Þnh luËt Ampe 1.1. ThÝ nghiÖm vÒ t−¬ng t¸c tõ T−¬ng t¸c tõ T−¬ng t¸c tõ cña dßng ®iÖn - -+ + r rr r 1.2. §Þnh luËt Ampe r = OMr n r d l , r vμ n theo thø tù nμy r I 0 d l0 θ hîp thμnh tam diÖn thuËn Or r θ0 M §LAmpe trong ch©n kh«ng: P Id l r dF0 r r r Id l t¸c dông lªn I 0 d l0 lùc dF0 cã : r r x Ph−¬ng vu«ng gãc r r víi mÆtr ph¼ng chøa n , d l0 y Cã chiÒu sao cho d l0 , n vμ dF0 theo thø tù nμy t¹o thμnh tam diÖn thuËn z Cã ®é lín b»ng dF0 = k. I 0 dl 0 sin θ 0 Idl sin θ 2 μ r k= 0 μ0 =4π.10-7 H/m - H»ng sè tõ 4π r r r r μ 0 I 0 d l0 × ( Id l × r ) BiÓu thøc: dF0 = . r r 4π r r 3r | Id l × r |= Idl.r sin θ | I 0 d l0 × n |= I 0 dl 0 . sin θ0 r r r r μ 0μ I 0 d l0 × ( Id l × r ) Trong m«i tr−êng: dF = . 4π r3 μ - H»ng sè tõ m«i hay ®é tõ thÈm tû ®èi cña m«i tr−êng nãi lªn kh¶ n¨ng dÉn tõ μKK≈1; μFe rÊt lín §Þnh luËt Ampe lμ ®Þnh luËt c¬ b¶n trong t−¬ng t¸c tõ (t−¬ng øng §/L Cul«ng trong t−¬ng t¸c ®iÖn) §óng víi t−¬ng t¸c gi÷a c¸c dßng ®iÖn h÷u h¹n 2.VÐc t¬ c¶m øng tõ vμ vÐc t¬ c−êng ®é tõ tr−êng 2.1. Kh¸i niÖm vÒ tõ tr−êng: • T−¬ng t¸c gi÷a c¸c dßng thùc hiÖn nh− thÕ nμo? • Cã 2 thuyÕt: ThuyÕt t−¬ng t¸c xa, vμ ThuyÕt t−¬ng t¸c gÇn ThuyÕt t−¬ng t¸c xa: Kh«ng th«ng qua m«i tr−êng nμo, tøc thêi vtt =∞, Dßng ®iÖ ...