Từ trường

Khái niệm

Từ trường là môi trường vật chất đặc biệt bao xung quanh dòng điện

• Khi đặt dòng điện trong từ trường, dòng điện sẽ chịu tác dụng của lực từ
• Thông qua từ trường, lực từ được truyền từ dòng điện này đến dòng điện khác với vận tốc hữu hạn

Vector cảm ứng từ

• Cảm ứng từ của từ trường là đại lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực

Định luật Biot-Savard-Laplace

Xét phần từ dòng điện và điểm M cách một khoảng . Ta có Trong đó, :

• Điểm đặt: M
• Phương vuông góc với mặt phẳng chứa và
• Chiều tuân theo quy tắc tam diện thuận
• Độ lớn với là góc tạo bởi và

Nguyên lí chồng chất từ trường

• Cảm ứng từ tại một điểm bằng tổng vector của các cảm ứng từ thành phần gây ra tại đó

Với dòng điện hữu hạn

Chia dòng điện thành các phần tử dòng điện gây ra cảm ứng từ , ta có

Với tập hợp rời rạc các dòng điện

Giả sử ta có dòng điện , dòng điện gây cảm ứng từ , ta có

Cường độ từ trường

• Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tác dụng lực từ của từ trường, không phụ thuộc vào môi trường

Cảm ứng từ của một số dòng điện đặc biệt

Dòng diện thẳng, hữu hạn

• Xét dòng điện thẳng, hữu hạn và điểm M

  Transclude of cam_ung_tu_dong_dien_thang.excalidraw

  Chia dòng điện thành các phần tử , gây cảm ứng từ tại M, ta có Ta có Vậy ta có Vậy cảm ứng từ gây ra do dây thẳng tại điểm M cách dây khoảng

Cảm ứng từ do dây dẫn thẳng hữu hạn gây ra

• Điểm đặt: M
• Phương: vuông góc với mặt phẳng giữa dây và M
• Chiều: tuân theo quy tắc tam diện thuận
• Độ lớn

Mở rộng, ta có

• Cảm ứng từ do dòng điện thẳng dài vô hạn
• Cảm ứng từ do nửa dòng điện thẳng, dài vô hạn
• Cảm ứng từ do dòng điện thẳng gây ra tại điểm nằm trên đường kéo dài của dòng điện

Dòng điện dạng tròn, M nằm trên trục

• Xét dòng điện có dạng đường tròn tâm , bán kính . Xét điểm nằm trên trục của đường tròn, cách tâm khoảng

  Transclude of cam_ung_tu_duong_tron.excalidraw

• Chia dòng điện thành các phần tử dòng điện và đối xứng qua O, cảm ứng từ gây ra tại M lần lượt là và

• Ta có Tương tự với Từ đó ta có Lấy tích phân

Cảm ứng từ do dòng điện dạng đường tròn gây ra

Xét moment lưỡng cực từ , trong đó , vector pháp tuyến được lấy theo quy tắc bàn tay phải, ta có thể viết lại công thức trên dưới dạng sau:

Cảm ứng từ do dòng điện dạng đường tròn gây ra

Cảm ứng từ tại tâm dòng điện tròn