Ôn tập chương IV SVIP

LÍ THUYẾT CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG

I. Từ trường

1. Từ trường: là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.

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

Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

Quy ước: chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.

Tính chất: 

• Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức.
• Các 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.
• Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chỗ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu.

II. Cảm ứng từ

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với  đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

\(B=\dfrac{F}{Il}\)

Đơn vị: Tesla (T)

III. Lực từ 

Lực từ \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên đoạn dây \(l\) mang dòng điện \(I\) đặt trong từ trường đều, tại đó có cảm ứng từ là \(\overrightarrow{B}\) có

• điểm đặt tại trung điểm của \(l\)
• phương vuông góc với \(l\) và \(\overrightarrow{B}\)
• chiều tuân theo qui tác bàn tay trái
• độ lớn \(F=IlB\sin\alpha\) với \(\alpha\) là góc tạo bởi \(\overrightarrow{B}\) và \(l\)

IV. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

1. Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng dài

• Độ lớn cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn một khoảng \(OM=r\) là

\(B=2.10^{-7}\dfrac{I}{r}\)

2. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

• Độ lớn cảm ứng từ tại tâm O của vòng dây có bán kính \(R\)  là

​\(B=2\pi.10^{-7}\dfrac{I}{R}\)

Nếu ống dây có \(N\)  vòng khít nhau thì

\(B=2\pi.10^{-7}N\dfrac{I}{R}\)

3. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ

• Cảm ứng từ trong lòng ống dây:

​\(B=4\pi.10^{-7}\dfrac{N}{l}I=4\pi.10^{-7}nI\)

Trong đó: \(N\) là số vòng dây; \(l\) là độ dài hình trụ; \(n\) là số vòng dây trên một đơn vị dài

V. Lực lo-ren-xơ

Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ.

Lực Lo-ren-xơ do từ trường có cảm ứng từ \(\vec{B}\) tác dụng lên một hạt điện tích \(q_0\) chuyển động với vận tốc \(\vec{v}\):

• Có phương vuông góc với \(\vec{v}\) và \(\vec{B}\)
• Có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của \(\vec{v}\) khi \({{q}_{0}}>0\) và ngược chiều \(\vec{v}\) khi \({{q}_{0}}<0\) . Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra

• Có độ lớn: \(f = |q_0|vB\sin\alpha\)