Bi giảng Vật lý đại cơng
Tác giả: PGS. TS Đỗ Ngọc Uấn
Viện Vật lý kỹ thuật
Trờng ĐH Bách khoa H nội
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
-
-
-
-
-
Trong kim
lo¹i
Trong dung
dÞch ®iÖn ph©n
-
-
-
-
Trong chÊt
khÝ
E
r
I
-
-
-

chiều chuyển động hạt
dơng, giá trị
n
dS
dI
J =
dS
n
J
r
M
SdJJdSdI
n
r
r
==

==
SS
SdJdII
r
r
A/m
2
èng dßng ®iÖn: n
0
, |e|, , dS
n
v
dS

i
iii0
venJ
r
r
3. §Þnh luËt Ohm ®èi víi mét ®o¹n m¹ch
®iÖn trë thuÇn
A
B
V
1
>V
2
E
r
I
r
I=(V
1
-V
2
)/R
§é dÉn cña ®o¹n m¹ch:
g=1/R
•§iÖntrëvμ ®iÖn trë suÊt:
dI=[V-(V+dV)]/R=-dV/R
R=(V
1
-V
2

=
EJ
r
r
σ=
T¹i mét ®iÓm bÊt k× cã
dßng ®iÖn ch¹y qua:
E~J
r
r
• SuÊt ®iÖn ®éng
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
C
• 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.
q/A
=
ζ
∫
+=

SĐĐ trong pin=tổng các
hiệu điện thế nhảy vọt
V
Suất điện động của nguồn
điện =Lu số của trờng lạ
Suất điện động của nguồn điện: l đại
lợng có giá trị bằng công của lực điện
trờng lạ dịch chuyển điện tích +1 một
vòng quanh mạch kín của nguồn đó.

=
C
*
sdE
r
r
+-
v
V
V
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
+-
+
-
+-
1.2. Định luật Ampe


tác dụng lên
lực
:có
0
Fd
r
Phơng vuông góc với mặt phẳng chứa
,n
r
0
ld
r
2
000
r
sinIdlsindlI
.k


=
0
dF
Có độ lớn bằng


=
4
k
0


Fd
Trong môi trờng:
3
000
r
)rlId(ldI
.
4
r
r
r
r
ìì


=Fd
- Hằng số từ môi hay độ từ thẩm tỷ đối của
môi trờng nói lên khả năng dẫn từ
KK
1;
Fe
rất lớn
Định luật Ampe l định luật cơ bản trong tơng
tác từ (tơng ứng Đ/L Culông trong tơng tác
điện)
Đúng với tơng tác giữa các dòng điện hữu hạn
00000
sin.dlI|nldI| =ì
r
r

r
r
ìì


=Fd
2.2. Véc tơ cảm ứng từ
Trờng tĩnh điện, lực tơng tác tĩnh điện
3
0
0
r
rq.q
.
4
1
r
r

=F
3
00
r
r.q
.
4
1
q
F
r

P
O
M

lId
r
Bd
r
r
r
P
O
M
Định lý Biô-xava-Laplatz:
Bd
r
do gây ra tại M cách l
một véc tơ có:
lId
r
r
r
Gốc tại M
Phơng P chứa v
Bd
r
r
r
lId
r

=+++=
n
1i
in21
BB BBB
rrrrr
B
r
Bd
r
Véc tơ cảm ứng từ do một dòng điện bất kỳ
gây ra tại M bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ
do tất cả các phần tử nhỏ của dòng điện gây ra:

= BdB
r
r
cả dòng điện
Véc tơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện gây ra
Trong các bi toán cụ thể:
Xác định phơng, chiều bằng hình vẽ.
Tính tích phân xác định giá trị của B.
2.4. VÐc t¬ c−êng®étõtr−êng
VÐc t¬ c¶m øng tõ chøa μ nªn mËt ®é ®−êng søc
thay ®æi => VÐc t¬ c−êng ®é tõ tr−êng kh«ng
phô thuéc vμom«itr−êng:
μμ
=
0
B

B
l
dl
A
B
θ
θ
=⇒θ=
2
sin
Rd
dlgcot
R
l
θ
=
sin
R
r
2
1
2
1
|)cos(
R4
I
R
sind
.
4

2
=π
,
R2
I
H,
R2
I
B
0
π
=
π
μ
μ
=
m1
A1
H =
I=1A, 2πR=1m
A/m lμ c−êng ®é tõ tr−êng sinh ra trong ch©n
kh«ng bëi mét dßng ®iÖn ch¹y qua mét d©y dÉn
th¼ng dμi v« h¹n, thiÕt diÖn trßn t¹i c¸c ®iÓm
trªn vßng trßn ®ång trôc víi d©y cã chu vi lμ 1m
b, Dßng ®iÖn trßn
2
ld
r
2
Bd

.
4
θ
π
μ
μ
=
1
dB
1
2
sinsin =
π
=θ
2/322
0
)hR(
R.Idl
.
2
+
π
μμ
=dB
2/322
2
0
R
0
2/322

=
SIP
m
r
r
=
c, H¹t ®iÖn chuyÓn ®éng
3
0
r
rlId
.
4
r
r
r
×
π
μμ
=Bd
do phÇn tö dßng ®iÖn
+
ld
r
dlSndVndn
n00
=
=
3
n0

μ
=
q
B
v
dl
lvd
r
r
=
+
-
q
B
r
I
r
v
r
r
r
Bd
r
q>0
q
B
r
vq
r
r

n.dSSd
r
r
=
n
r
α
göi qua diÖn tÝch dS lμ ®¹i l−îng
B
r
VÐc t¬ c¶m øng tõ,
nnm
BdSdSBcosBdSd
=
=
α
=
Φ
dS
n
Tõ th«ng göi qua diÖn tÝch S
SdB
S
m
r
r
∫
=Φ
Tõ tr−êng ®Òu göi vu«ng gãc qua diÖn tÝch S
BSdSBdSB

r
r
V
0dVBdivSdB
VS
∫∫
==
r
r
r
0Bdiv =
r
Tõ th«ng toμn phÇn göi
qua mÆt kÝn bÊt kú th×
b»ng kh«ng
n
r
α
D¹ng tÝch ph©n
D¹ng vi ph©n
4. Lu số của véc tơ cờngđộtừtrờng,
Định luật Ampe về dòng điện ton phần:
o
C
H
r
ld
r
I
P

2
I
rd
r2
I
ldH
r
r
r2
I
H

=
= rd)ld

Hcos(dl
r
r
d