Vật lí 11

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết

Trong bài hôm nay hãy cùng HocThatGioi tìm hiểu về Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết để chúng ta có thể nắm rõ phần lý thuyết về từ trường. Hãy cùng HocThatGioi đi vào bài học nhé!

1. Từ trường là gì?

Sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu xem từ trường là gì? Các tính chất cũng như ứng dụng của từ trường đối với cuộc sống của chúng ta

1.1 Khái niệm từ trường

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

Tính chất cơ bản của từ trường: tác dụng lực từ lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.

Các ví dụ về từ trường:

  • Hai nam châm sẽ hút hoặc đẩy nhau khi chúng đặt trong vùng có từ trường của nhau.
  • Hai dòng điện đặt gần nhau sẽ tác dụng lực lên nhau
Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 8
Nam châm hút kim loại khi đặt trong từ trường của chúng

1.2 Cách nhận biết từ trường

Từ trường không thể nhìn bằng mắt thường, nên cách nhận biết từ trường cũng không hề đơn giản. Để kiểm tra từ trường có tồn tại xung quanh một vật hay không thì bạn hãy thử bằng cách đưa vật đó tới gần một vật có tính từ. Hiện nay, mọi người thường sử dụng nam châm để xác định. Kim nam châm luôn ở trạng thái cân bằng theo hướng N-B , nếu có từ trường nó sẽ bị lệch hướng, nên người dùng dễ dàng nhận biết.

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 9
Kim nam châm

1.3 Khái niệm từ trường đều

Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi thời điểm. Các đường sức từ là đường thẳng song song, cùng chiều và chúng cách đều nhau. Từ trường đều có thể được tạo ra giữa 2 cực của nam châm hình chữ U.

1.4 Các ứng dụng của từ trường trong cuộc sống

Từ trường có rất nhiều ứng dụng cho việc sản xuất ra các vật dụng đáp ứng như cầu của con người:

  • Máy điện quay: động cơ điện, máy phát điện và một số loại máy móc tương tự.
  • Máy điện tĩnh: máy biến áp (máy biến thế) các loại, tụ điện,…
  • Các dụng cụ ứng dụng lực từ trường: nam châm điện trong các cần cẩu thép, các dây rơ le, cuộn dây đóng mở các van điện từ… cùng một số dụng cụ tương tự.
  • Các dụng cụ đo đạc, thăm dò tín hiệu và phát tín hiệu dùng lực từ trường: Có thể kể đến như micrô, loa: dò, phát âm thanh, các bộ cảm biến đo độ rung, chấn động, còi điện, chuông báo nước…
  • Các ứng dụng sử dụng lực đẩy, lực cản của từ trường với các vật chuyển động: đệm từ trường trong các loại xe lửa cao tốc, bộ cản dịu trong đồng hồ đo đạc…

2. Khái niệm đường sức từ

Để biểu diễn về mặt hình học sự tồn tại của từ trường trong không gian, người ta đưa ra khái niệm đường sức từ

2.1 Khái niệm đường sức từ

Đường sức từ là những đường cong kín hoặc thẳng dài vô tận nhưng không cắt nhau trong không gian xung quanh dòng điện và nam châm. Đường sức từ là đường biểu diễn mật độ từ trường. Khi đường sức từ càng dày thì độ lớn của từ trường càng lớn và ngược lại.

Sau đây là các hình ảnh minh họa đường sức từ

Đường sức từ của nam châm:

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 10
Đường sức từ của nam châm

Đường sức từ của dòng điện:

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 11
Đường sức từ của dòng điện

Tính chất của các đường sức từ:

  • Qua mỗi điểm ở trong không gian chỉ có thể vẽ được một đường sức
  • Các đường sức là những đường cong. Chúng khép kín hoặc là vô hạn ở cả hai đầu
  • Chiều của các đường sức từ sẽ tuân theo quy tắc xác định

2.2 Cách xác định đường sức từ của dây dẫn có dòng điện thẳng

Để xác định chiều của đường sức từ của dây dẫn, ta sử dụng quy tắc nắm tay phải

Quy tắc nắm tay phải được phát biểu như sau:

Nắm bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của đường sức từ.

Ví dụ minh họa:

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 12
Minh họa quy tắc nắm tay phải

3. Từ tính của dây dẫn có dòng điện

Dây dẫn có dòng điện(gọi tắt là dòng điện) cũng có từ tính như nam châm:

  • Dòng điện có thể tác dụng lực lên nam châm
  • Nam châm có thể tác dụng lực lên dòng điện
  • Hai dòng điện có thể tác dụng lực lên nhau

Lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song nhau:

Khi hai dòng điện song song cùng chiều thì đẩy nhau

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 13
Hai dòng điện đẩy nhau

Khi hai dòng điện song song ngược chiều thì hút nhau

Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết 14

Giữa hai dòng điện, giữa hay nam châm hoặc giữa nam châm và dòng điện đều có lực tương tác, lực ấy được gọi là lực từ. Cũng có thể nói dòng điện và nam châm có từ tính.

Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Từ trường là gì ? Khái niệm đường sức từ và từ tính của dây dẫn có dòng điện cực chi tiết. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi nhá. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt để tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!

Bài viết khác liên quan đến Từ trường
Back to top button
Close