TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN VẬT LÝ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: Sư phạm Vật lí

KHẢO SÁT TỪ TRƯỜNG CỦA
ỐNG DÂY SỬ DỤNG BỘ GIAO TIẾP
COBRA3 BASIC UNIT

Giáo viên hướng dẫn:
Thầy Vương Tấn Sĩ

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Diệu Hiền
MSSV: 1080222
Lớp: Sư phạm Vật lí 02 – K34
Cần Thơ 05/2012


---

---

Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong bộ môn Vật lí đã tận tình dạy dỗ,
cung cấp kiến thức chuyên môn cho em trong suốt thời gian bốn năm học tại trường.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Vương Tấn Sĩ đã tạo điều kiện để em
thực hiện đề tài và tận tình theo dõi, hướng dẫn em trong suốt thời gian làm đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phản biện đã nhận xét, góp ý giúp em
chỉnh sửa những thiếu sót trong đề tài và hoàn thiện luận văn.

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................

............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

MC LC
---



---

Li cm n
Nhn xột ca giỏo viờn hng dn
Nhn xột ca giỏo viờn phn bin
Danh mc hỡnh, biu bng
Mc lc
PHN M U
1. Lớ do chn ti ....................................................................................................1

- Trang i -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

1.4.2. Vớ d ........................................................................................................... 10
1.4.2.1. Cm ng t ti mt im bờn trong Toroide (ng dõy hỡnh xuyn) ......... 10
1.4.2.2. Cm ng t ti mt im bờn trong v bờn ngoi mt dõy dn di vụ hn,
bỏn kớnh R, cng dũng in I ............................................................................ 11
1.4.2.3. Cm ng t ca ng dõy in thng (xụlờnụớt) ....................................... 12
CHNG 2: IN TCH CHUYN NG
2.1. Kho sỏt t trng ca in tớch chuyn ng ................................................... 13
2.2. Lc t tỏc dng lờn cỏc in tớch chuyn ng .................................................. 13
2.3. Chuyn ng ca ht trong t trng ................................................................ 14
2.3.1. Ht chuyn ng trong t trng u .......................................................... 15
2.3.1.1. Trng hp B = const , E = 0, v B .......................................................... 15
2.3.1.2. Trng hp B = const , E = 0 , v khụng vuụng gúc vi B ........................ 16
2.3.2. S lch ca ht trong in trng v t trng ............................................ 17
2.3.2.1. Trong in trng ( E 0, B = 0 ) ............................................................ 17
2.3.2.2. Trong t trng ( E = 0, B 0 ) ............................................................... 19
2.4. Hiu ng Hall ................................................................................................... 20
2.5. Mỏy gia tc Cylotron ........................................................................................ 21
2.5.1.Cu to ......................................................................................................... 21
2.5.2. Nguyờn tc hot ng .................................................................................. 21
2.6. ng dng .......................................................................................................... 22

4.2.2. Mỏy phỏt in xoay chiu ........................................................................... 32
4.3. Hin tng t cm ............................................................................................ 32
4.3.1. T cm ........................................................................................................ 32
4.3.2. H s t cm ............................................................................................... 32
4.3.2.1. Khỏi nim .............................................................................................. 32
4.3.2.2. Vớ d ..................................................................................................... 33
4.3.3. Sut in ng t cm ................................................................................. 33
4.3.4. Hin tng t cm khi úng mch v khi ngt mch ................................... 34
4.4. Dũng in Foucault ........................................................................................... 34
4.4.1. Dũng in Foucault ..................................................................................... 34
4.4.2. Hiu ng da ................................................................................................. 35
4.5. H cm ............................................................................................................. 35
4.6. Nng lng t trng ........................................................................................ 36
4.6.1. Nng lng riờng ca dũng in .................................................................. 36
4.6.2. Nng lng t trng .................................................................................. 37
PHN THC HNH
I. Mc ớch .............................................................................................................. 38
II. C s lý thuyt .................................................................................................... 38
1. T trng to bi vũng dõy ................................................................................ 38
2. T trng to bi ng dõy .................................................................................. 38
III. Thit b thớ nghim ............................................................................................. 39
1. Thit b thớ nghim .......................................................................................... 39
2. B trớ thớ nghim .............................................................................................. 39
IV. Thc hin thớ nghim ......................................................................................... 43
1. Kho sỏt t trng B(z) ti cỏc im M nm trờn trc ca 3 ng dõy cú cựng
ng kớnh, cựng mt vũng, cú chiu di l = 55mm,110mm,165mm .................. 43
a. Mc ớch ........................................................................................................ 43
b. C s lý thuyt ............................................................................................... 43
c. Tin hnh thớ nghim ...................................................................................... 43
d. Kt qu thớ nghim ......................................................................................... 44

TH NGHIM .......................................................................................................... 67
TI LIU THAM KHO ....................................................................................... 70

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang iv -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

DANH MC BNG
Bng 1 T trng ca 3 ng dõy cú chiu di khỏc nhau .......................................... 47
Bng 2 T trng ca 3 ng dõy cú s vũng khỏc nhau ............................................ 52
Bng 3 T trng ca 3 ng dõy cú ng kớnh khỏc nhau....................................... 57
DANH MC HèNH
PHN Lí THUYT
Hỡnh 1.1 Phn t dũng in .......................................................................................3
Hỡnh 1.2 Tng tỏc t gia hai phn t dũng .............................................................4
Hỡnh 1.3 T trng c to ra bi phn t dũng in ..............................................6
Hỡnh 1.4 ng sc t ca nam chõm thng v dũng in trũn .................................7
Hỡnh 1.5 Khỏi nim t thụng ......................................................................................7
Hỡnh 1.6 nh lý Gauss ..............................................................................................8
Hỡnh 1.7 (L) bao quanh dũng in .............................................................................9
Hỡnh 1.8 (L) khụng bao quanh dũng in ...................................................................9
Hỡnh 1.9 (L) cú hỡnh dng bt k ...............................................................................9


Hỡnh 4.2 Vt dn chuyn ng trong t trng ........................................................ 31
Hỡnh 4.3 Nguyờn tc o t thụng ............................................................................. 31
Hỡnh 4.4 Hin tng t cm khi úng, ngt mch .................................................... 34
Hỡnh 4.5 H cm ...................................................................................................... 35
PHN THC HNH
Hỡnh 1 th B(z) ca ng dõy 11006.05: n=100 vũng d=41mm l=55mm ........ 44
Hỡnh 2 th B(z) ca ng dõy 11006.04: n=200 vũng d=41mm l=110mm ...... 45
Hỡnh 3 th B(z) ca ng dõy 11006.01: n=300 vũng d=41mm l=165mm ...... 45
Hỡnh 4 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo chiu di .................. 46
Hỡnh 5 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo chiu di cú hin th cỏc
im thc nghim .................................................................................................... 46
Hỡnh 6 th B(z) ca ng dõy 11006.07: n=75 vũng d=26mm l=165mm ........ 49
Hỡnh 7 th B(z) ca ng dõy 11006.06: n=150 vũng d=26mm l=165mm ...... 49
Hỡnh 8 th B(z) ca ng dõy 11006.03: n=300 vũng d=26mm l=165mm ...... 50
Hỡnh 9 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo ng s vũng ......... 51
Hỡnh 10 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo s vũng cú hin th cỏc
im thc nghim .................................................................................................... 51
Hỡnh 11 th B(z) ca ng dõy 11006.01: n=300 vũng d=41mm l=165mm .... 54
Hỡnh 12 th B(z) ca ng dõy 11006.02: n=300 vũng d=33mm l=165mm .... 54
Hỡnh 13 th B(z) ca ng dõy 11006.03: n=300 vũng d=26mm l=165mm .... 55
Hỡnh 14 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo ng kớnh ............ 56
Hỡnh 15 th tng hp t trng ca 3 ng dõy kho sỏt theo ng kớnh cú hin th
cỏc im thc nghim .............................................................................................. 56

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền



L mt sinh viờn nm cui, chun b ra trng i dy, nhn thy c vai trũ quan
trng ca thớ nghim trong dy hc Vt lớ v tn dng ngun dng c sn cú trờn
phũng thớ nghim, cựng vi s hng dn ca thy Vng Tn S, tụi quyt nh chn
ti lun vn tt nghip ca mỡnh vi thớ nghim Kho sỏt t trng ca ng dõy
s dng B giao tip Cobra3 Basic Unit.
2. Mc ớch ca ti:
Kho sỏt s ph thuc ca t trng ng dõy vo cỏc i lng nh: chiu di l ca
ng dõy, s vũng dõy n (hay mt vũng dõy n/l) v ng kớnh d ca ng dõy.
o t trng ca cỏc ng dõy v so sỏnh vi kt qu thu c t thớ nghim vi kt
qu tớnh toỏn trờn lý thuyt.
GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 1 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

Xỏc nh hng s t à0 v so sỏnh vi hng s t à0 cho trờn lý thuyt.
3. Phng phỏp v phng tin nghiờn cu:
a. Phng phỏp nghiờn cu:
Nghiờn cu lý thuyt trong sỏch, giỏo trỡnh, nhng trang web cú liờn quan n
ti.
Tỡm hiu dng c thớ nghim: cu to, chc nng s dng chỳng mt cỏch
thnh tho trong quỏ trỡnh tin hnh thớ nghim.
Tỡm hiu ti liu hng dn thc hnh, cỏc phn mm h tr.


Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

PHN Lí THUYT
Chng 1: T TRNG
1.1 TNG TC T
1.1.1 Khỏi nim v tng tỏc t
T xa ngi ta ó bit mt s mu qung st cú kh nng hỳt cỏc vt bng st,
chỳng cng cú kh nng hỳt, hoc y nhau (tựy theo cỏch t mu qung y tng i
vi nhau). Cỏc mu ny c gi l nhng nam chõm. Mi nam chõm cú 2 cc: cc
Bc (N), cc Nam (S). Khi hai nam chõm t gn nhau, nu hai cc cựng tờn thỡ y
nhau, khỏc tờn thỡ hỳt nhau. S tng tỏc gia cỏc nam chõm vi nhau gi l tng tỏc
t.
Nm 1820, Oersted, nh vt lớ ngi an Mch, ó phỏt hin ra rng kim nam
chõm ca mt la bn khi t gn mt dõy dn cú dũng in chy qua nú cng b lch.
Nu i chiu dũng in thỡ kim nam chõm lch theo chiu ngc li. Ngoi ra, ta cũn
thy khi a nam chõm li gn cun dõy cú dũng in chy qua thỡ cun dõy cng b
lch. iu ny chng t nam chõm v dũng in cú th tng tỏc nhau.
Vo u th k th 19, nh vt lớ ngi Phỏp Ampere ó phỏt hin c rng hai
dõy dn mang dũng in t song song cng cú th tng tỏc nhau. Hai dõy dn t
song song vi nhau s hỳt nhau nu trong hai dõy cú dũng in chy cựng chiu, v
chỳng y nhau nu dũng in chy ngc chiu. Nh vy, cun dõy cú dũng in
chy qua cng hỳt hoc y nhau. Mi cun dõy cú dũng in chy qua, tng ng
vi mt nam chõm, cng cú hai cc. Cc tng ng vi cc Bc ca nam chõm
c gi l cc bc ca cun dõy, ú l cc m nu nhỡn t ngoi vo cun dõy, ta
thy dũng in i ngc chiu kim ng h. Hai cun dõy cú dũng in chy qua hỳt
nhau nu hai cc khỏc tờn ca chỳng gn nhau, v y nhau nu hai cc cựng tờn gn
nhau.
S tng tỏc gia nam chõm vi nam chõm, gia nam chõm vi dũng in v gia


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

Xột hai dõy dn hỡnh dng bt kỡ t trong chõn khụng cú dũng in cng I1,
r
r
I2. Trờn hai dũng in ú ta ly hai phn t dũng in I 1 dl1 v I 2 dl 2 cỏch nhau mt
r
khong r .
r
t r = OM
r
r
V (P) l mt phng cha I 1 dl1 , OM . Quy c phỏp tuyn n ca mt phng (P) ti
M cú chiu tuõn theo quy tc vn cỏi inh c: xoay cỏi inh c theo chiu t vector
r
r
phn t dũng in I 1 dl1 n vector bỏn kớnh r theo gúc nh nht thỡ chiu tin ca cỏi
r
inh c l chiu ca vector phỏp tuyn n .
r
r r
Gi: 1 l gúc hp bi ( I 1 dl1 , OM ); 2 l gúc hp bi ( I 2 dl 2 , n ).
r
nh Lut Ampere c phỏt biu nh sau: Lc t do phn t dũng in I 1 dl1 tỏc
r
dng lờn phn t dũng in I 2 dl 2 cú:


I



d F12
O


1

I 1 dl 1
P

Hỡnh 1.2 Tng tỏc t gia hai phn t dũng
i n

k: h s t l ph thuc vo h n v m ta chn. Trong h SI thỡ k =

à0
vi
4

à 0 = 4 .10 7 H/m (hng s t).
Trong mt mụi trng khỏc mụi trng chõn khụng thỡ:
r
àà 0 I 1 dl1 sin 1 .I 2 dl 2 sin 2
dF12 =
.
(1.2)

dũng in cú hỡnh dng bt k.
Chỳ ý: khỏi nim phn t dũng in l mt khỏi nim toỏn hc, ch cú tỏc dng
giỳp ta thun tin trong tớnh toỏn. Vỡ dũng in bao gi cng khộp kớn nờn nhng biu
thc trờn õy ch l nhng biu thc trong cỏc phộp tớnh trung gian. tớnh c lc
r
tỏc dng lờn dũng in kớn ta phi tớnh lc F = d F .
(1.4)
(ton dũng in)

1.2 T TRNG
1.2.1 Khỏi nim t trng:
gii thớch c ch tng tỏc t, trong lch s Vt lý hc ó xut hin hai quan
im khỏc nhau:
- Thuyt tỏc dng xa: cho rng tng tỏc t truyn i mt cỏch tc thi gia cỏc
dũng in v khụng cn thụng qua mt mụi trng vt cht trung gian no. Khi ch cú
mt dũng in thỡ mụi trng xung quanh khụng xy ra mt bin i no.
- Thuyt tỏc dng gn: cho rng tng tỏc t phi thụng qua mt mụi trng vt
cht trung gian bao quanh cỏc dũng in. Lc tng tỏc c truyn t phn ny sang
phn khỏc ca mụi trng vi vn tc hu hn (vn tc truyn tng tỏc). Khi ch cú
mt dũng in thỡ mụi trng xung quanh ó cú nhng bin i.
Theo quan im duy vt bin chng, ta thy rừ thuyt tỏc dng xa ó cụng nhn
tn ti chuyn ng phi vt cht. iu ny khụng th cú c. Vt lý hc hin i ó
bỏc b thuyt tỏc dng xa v cụng nhn thuyt tỏc dng gn. gii thớch c ch
tng tỏc t gia cỏc dũng in cn phi cụng nhn mt thc th vt lý lm mụi
trng trung gian truyn tng tỏc gia chỳng. Thc th vt lý ny chớnh l t trng.
T trng tn ti xung quanh cỏc dũng in, thụng qua t trng m t lc c
truyn i vi vn tc truyn tng tỏc hu hn bng vn tc ca ỏnh sỏng trong chõn
khụng.
Nh phn tng tỏc gia hai phn t dũng in trờn cng c hiu theo quan
im tng tỏc gn. Ngha l s cú mt ca dũng in I1 ó lm bin i mụi trng

r
r
I 1 dl1 (phn t gõy ra t trng) v r (v trớ ca im ta xột) nờn ta cú th dựng i

(

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

)

(

- Trang 5 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền

)


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

lng ny c trng cho t
trng gõy ra bi phn t dũng
r
in I 1 dl1 v gi nú l vector
r
cm ng t dB .

I dl
P

(1.5)
Hỡnh 1.3 T trng c to ra bi phn t dũng in

Biu thc ny ó c Biot Xavart Laplace a ra t thc nghim nờn nú cũn
c gi l nh lut Biot Xavart Laplace.
Trong h SI cm ng t cú n v l Tesla (T).
r
xỏc nh chiu ca dB ta dựng quy tc inh c: Nu chiu tin ca inh c l
r
chiu ca dũng in thỡ chiu quay ca inh c l chiu ca cm ng t dB .
1.2.3 Nguyờn lý chng cht t trng:
Cng ging nh in trng, t trng tuõn theo nguyờn lý chng cht.
r
Vector cm ng t B do mt dũng in bt kỡ gõy ra ti mt im M bng tng
r
cỏc vector cm ng t dB do tt c cỏc phn t nh ca dũng in gõy ra ti im
(1.6)
y.
B = dB
(c dũng in )

Nu t trng do nhiu dũng in gõy ra ti mt im no ú thỡ: Vector cm ng

r
t B do nhiu dũng in gõy ra bng tng cỏc vector cm ng t do tng dũng in
n


1 I (d l r )
H=
.
4
r3
r
Ta thy H khụng ph thuc vo à , à 0 , ngha l nú c trng cho t trng do

riờng dũng in sinh ra v khụng ph thuc vo tớnh cht ca mụi trng trong ú t
dũng in.
Trong h SI, cng t trng cú n v l (A/m).
GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 6 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

1.3 NG CM NG T, T THễNG, NH Lí OSTROGRADSKI
GAUSS (O G)
1.3.1 ng cm ng t
Tng t nh trong in trng, mụ t hỡnh nh t trng ngi ta dựng khỏi
nim ng sc t trng hay ng cm ng t.
ng cm ng t l nhng ng cong v trong t trng sao cho tip tuyn ti
mi im trựng vi vector cm ng t ti im ú, cú chiu l chiu ca t trng.

n
r

Bn: l hỡnh chiu ca B lờn phng n .
dS
d : chớnh l s ng sc xuyờn qua dS.
B
r r
Nh vy: = d = BdS
(1.11)
S

S

Trong h SI, t thụng cú n v l Wb
(Weber).
[ ] = [Wb] = T
Cụng thc th nguyờn: [B ] =
2

[S ]

(S)
Hỡnh 1.5 Khỏi nim t thụng

[m ]

Tesla l cm ng t ca mt t thụng u 1 Vờbe xuyờn vuụng gúc qua mt mt
phng din tớch 1 một vuụng.
1.3.3 Tớnh cht xoỏy ca t trng


S

(C)

S 2

Phn mt S1 (ng sc i vo):
r r
1 = BdS = BdS cos 1 < 0 (vỡ 1 > 900 )
S1

1

S1

2

B

B

n

Phn mt S 2 (ng sc i ra):
r r
2 = BdS = BdS cos 2 > 0 (vỡ 2 < 900 )
S 2

n


(1.12)

S

Vy ni dung ca nh lut Ostrogradsky Gauss c phỏt biu: T thụng gi
qua mt mt kớn bt kỡ t trong t trng bng 0.
r r
r
M: BdS = divB.dV = 0
(1.13)
trong ú V l th tớch gii hn bi mt kớn.
r
divB = 0
Ta c dng vi phõn
ca
nh
lý
O
G:
r
r

Mt khỏc: H =

B

(1.14)

r r


Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit
r

Trờn (L) ly mt on vi cp dl .
r
r
Bdl : lu thụng ca B dc theo ng

r

cong kớn (L).
r r
àà
Vỡ Bdl = Bdl cos = Brd v B = 0 I
2r
r r àà 0 I
àà 0 I
rd =
d
nờn Bdl =
2r
2
r r àà 0 I
Bdl =
2

dl


r r
B
dl =

r r
B
dl +
abc

r r
B
dl

a

cda

Trờn phn (abc) thỡ gúc < / 2 nờn
rd > 0 :


r r
àà 0 I
àà 0 I
B
d
l
=
Brd
=

B
dl = Brd =

0



àà 0 I
àà0 I
( )
rd =

2 .r
2 0
cda

àà 0 I
=
.( )
2
Trong ú: l gúc nhỡn t I ti (L)

Nh vy, nu (L) khụng bao quanh dũng in thỡ Bd l = 0 .
L

1.4.1.4 Trong trng hp tng quỏt, (L) l mt ng cong cú dng bt kỡ (khụng
nm trong mt phng thng gúc vi I)
Khi
ú rta cú th chia d l thnh hai thnh phn:
I


- Trang 9 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit
r r

Thnh phn d l n vuụng gúc vi dũng in I nờn song song vi B Bdln = àà 0 I

Bd l = àà I

Vy:

0

v

(L)

Hdl = I
(L)

Tng quỏt: Xột cho trng hp ng cong (L) bao quanh nhiu dũng in, ta cú
th ỏp dng nguyờn lý chng cht t trng. nh lý dũng ton phn c phỏt biu
nh sau:

khụng trong khi ú lu s ca in trng tnh thỡ luụn luụn bng khụng. éiu ny
núi lờn s khỏc nhau c bn gia in trng v t trng.
1.4.2 Vớ d
1.4.2.1 Cm ng t ti mt im bờn trong Toroide (ng dõy hỡnh xuyn)
Gi s cun dõy gm N vũng, mi vũng cú dũng in I chy qua. Gi R1 l bỏn
kớnh trong v R2 l bỏn kớnh ngoi ca Toroide.
Gi ng trũn L (O,r), vi OM=r; R1 < r < R2.
I
Chn chiu dng ca (L) theo chiu I. Vỡ tớnh i
xng nờn vector cm ng t ti mi im trờn
R2
ng trũn (L) u cú giỏ tr bng nhau, cú
phng tip tuyn vi ng trũn , cú chiu nh
O
hỡnh v.
R1
r
n
r r
B
d
l
=
àà
I k = àà 0 NI

0


Ta cú:


(1.19)
(1.20)

= nI

1.4.2.2 Cm ng t ti mt im bờn trong v bờn ngoi dõy dn thng di hỡnh tr
cú bỏn kớnh tit din thng l R, cng dũng in I
Dũng in cú tớnh cht i xng tr cho nờn ng cm ng t l nhng ng
trũn nm trong mt phng vuụng gúc vi dũng in cú tõm nm trờn trc ca dõy dn.
V qua M ng trũn tõm O, bỏn kớnh r = OM.
Xột mt im M bờn ngoi dũng in cỏch tr dõy dn mt khong r > R:
GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 10 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Ta cú:

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

n
r r
B
d

B=

Ta cú:

n
r r
'
B
d
l
=
àà
0 I k = àà 0 I

k =1

(L )
2 .r

r r

M: Bdl =

Bdl = B 2 .r
0

B=

àà 0 I
2 .r

àà I
B
I
Nu r = R thỡ B = 0
v
H=
=
2R
àà 0 2R

v I ' = i.S ' = i.2r 2



(1.22)

Ta cú th ca B theo r nh hỡnh v.
M
r
O

R
(L)

(L)

B

r
O

Trong ú: n =

(1.23)

N
l s vũng trờn mt n v di.
2r

nI l s ampevũng/một.

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 12 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

Chng 2. IN TCH CHUYN NG
2.1. KHO ST T TRNG CA IN TCH CHUYN NG
Dũng in l dũng chuyn di cú hng ca cỏc ht mang in. Nu dũng in gõy
ra t trng thỡ chớnh ht mang inrcng to xung quanh nú mt t trng.
Xột mt nguyờn t dũng in Idl .
r
Theo nh lý Biot - Savart Laplace thỡ cm ng t ti im M cỏch Idl mt
r


B

P

P

Hỡnh 2.2 T trng ca in tớch chuyn ng

Cm ng t do mt ht chuyn ng gõy ra:
r
r
r dB dB àà 0 q(vr rr )
B=
=
=
n
n0V
4
r3
àà
v sin
ln: dB = 0 .N q .
4
r
r r
- Phng: vuụng gúc vi mt phng (v , r ) .
r r r
- Chiu: sao cho (v , r , B ) to thnh tam din thun khi q > 0.
r r

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

Gi i l mt dũng in, S l tit din ca dõy dn. Mt dũng cú th biu din
theo mt ht mang in n0 , vn tc chuyn ng nh hng v v in tớch ca
cỏc ht mang in q.
r
r
Xột mt nguyờn t dũng in Idl rtrong t trng B
r
r
Lc t tỏc dng lờn nú l: dF = Idl B
r
r
r
r
Vỡ I = i.S = n0 qvS Idl = iSdl = n0 qvSdl = n0 dVqv
r
r r
dF = n0 dVq v B

(

)

(2.6)
Lc ny l tng hp tt c cỏc lc tỏc dng lờn tt c cỏc in tớch chuyn ng cú
r
trong on dõy dn dl .
T ú,r lc trtỏc dng lờn mt ht mang in chuyn ng:

)

- ln: f = q vB sin

= ( B , n)

(2.8)

f

B
P

B
-

v

v

P

f
Hỡnh 2.4 Lc t tỏc dng lờn in tớch chuyn ng

Khi ht mang in chuyn ng vuụng gúc vi ng sc t thỡ lc Lorentz cú giỏ
tr ln nht: f = q vB
Khi ht mang in chuyn ng dc theo ng sc t thỡ lc Lorentz bng khụng.
Lc Lorent luụn luụn vuụng gúc vi vector vn tc ca ht mang in nờn khụng
sinh cụng. Vỡ th ng nng ca ht khụng i. Nh vy lc Lorentz ch cú tỏc dng

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 14 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền


Luận văn tốt nghiệp

Khảo sát từ trờng của ống dây
sử dụng Bộ giao tiếp Cobra3 Basic Unit

( [ ])

(2.10)

F = q E + v, B

Phng trỡnh chuyn ng ca ht s cú dng:

[ ]

dv
= qE + q v B
dt
trong ú m l khi lng ca ht, v l vn tc ca ht.
m

(2.11)


T ú: Bỏn kớnh qu o R ca ht: R =

+

+

+

v2
R

v
q
.B
m

+

(2.13)

+

+

+

+

+



+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

GVHD: Vơng Tấn Sĩ

- Trang 15 -

SVTH: Nguyễn Thị Diệu Hiền