Cách nhận biết từ trường
Câu hỏi: Cách nhận biết từ trường?
Trả lời:
Người ta dùng kim nam châm [gọi là nam châm thử] để nhận biết từ trường.
Đặt nam châm thử trong môi trường có từ trường thì kim nam châm bị lệch đi so với phương ban đầu vì từ trường đã tác dụng lực từ lên kim nam châm thử.
Xem thêm các câu hỏi ôn tập môn Vật Lí lớp 9 hay và chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
Từ trường là gì?
Từ trường là gì? Từ trường là môi trường vật chất đặc biệt, bao quanh các hạt mang điện tích, có sự chuyển động như nam châm, dòng điện,.. Nó gây ra lực từ tác động lên vật mang từ tính đặt trong nó.
Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hoặc lên dòng diện đặt trong nó.
Từ trường được hiểu đơn giản là:
“Nó mang đặc tính chung của từ trường. Nó có đường sức từ song song và cùng chiều với nhau. Khoảng cách giữa các đường sức từ cũng bằng nhau. Độ lớn của của cảm ứng từ trong từ trường điều ở mọi thời điểm điều bằng nhau.
- Các loại nam châm:
+ Nam châm chữ U
+ Nam châm thẳng
+ Nam châm tròn
+ Nam châm điện
II. Từ tính của dây dẫn có dòng điện
1. Thực nghiệm chứng tỏ rằng, dây dẫn có dòng điện [gọi tắt là dòng điện] cũng có từ tính như nam châm. Cụ thể là:
a] Dòng điện có thể tác dụng lên nam châm;
b] Nam châm có thể tác dụng lực lên dòng điện;
c] Hai dòng điện có thể tương tác với nhau.
2. Kết luận
- Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ.
- Dòng điện và nam châm có từ tính.
III. Từ trường
1. Xung quanh một dòng điện hay một nam châm tồn tại một từ trường. Chính từ trường này đã gây ra lực tác dụng lên một dòng điện khác hay một nam châm khác đặt trong đó.
2. Định nghĩa
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 lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.
3. Hướng của từ trường
- Để phát hiện sự tồn tại của từ trường trong một khoảng không gian nào đó, người ta sử dụng kim nam châm nhỏ, đặt tại những vị trí bất kỳ trong khoảng không gian ấy. Kim nam châm nhỏ, dùng để phát hiện từ trường, gọi là nam châm thử.
- Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.
IV. 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.
1. Định nghĩa
- 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.
- Có thể quan sát hình dạng của những đường sức từ bằng thí nghiệm từ phổ.
2. Các ví dụ về đường sức từ
2.1. Đặc điểm đường sức từ của nam châm thẳng:
- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong, hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm, có chiều đi ra từ cực bắc và đi vào cực Nam.
- Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn [từ trường càng mạnh hơn].
2.2. Đặc điểm đường sức từ của nam châm chữ U:
- Bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vao cực Nam.
- Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức càng mau hơn [từ trường càng mạnh hơn].
- Đường sức từ của từ trường trong khoảng thời gian giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách đều nhau. Từ trường trong khu vực đó là từ trường đều.
2.3. Từ trường của dòng điện thẳng rất dài
a] Các đường sức từ của dòng điện thẳng là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.
b] Có chiều được xác định bởi quy tắc nắm tay phải sau đây:
Để 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 các đường sức từ.
2.4. Từ trường của dòng điện tròn
- Các đường sức từ của dòng điện tròn đều có chiều đi vào một mặt và đi ra mặt kia của dòng điện tròn ấy.
+ Đường sức từ ở tâm dòng điện là một đường thẳng vuông góc với mặt dòng điện tròn.
+ Quy ước: mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt Bắc thì ngược lại.
- Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra từ mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.
+ Ta có thể dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đường sức từ tại tâm của dòng điện tròn: Khum bàn tay phải sao cho chiều cổ tay đến ngón tay chỉ chiều dòng điện tròn, thì ngón tay cái choãi ra chỉ chiều của đường sức từ đi qua tâm của dòng điện tròn.
+ Người ta có thể dùng quy tắc cái đinh ốc hoặc quy tắc vặn nút chai phải để xác định chiều đường sức từ của từ trường của một số sòng điện dạng đơn giản.
3. Các tính chất của đường sức từ
Các đường sức từ có những tính chất sau:
a] Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.
b] Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
c] Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định [quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc]
d] Người ta quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chỗ nào yếu thì các đường sức từ thưa.
Sơ đồ tư duy về từ trường
Bài tiếp theo
-
Câu C1 trang 118 SGK Vật lý 11
Giải Câu C1 trang 118 SGK Vật lý 11. Vật liệu nào sau đây không thể làm nam châm?
-
Câu C2 trang 119 SGK Vật lý 11
Giải Câu C2 trang 119 SGK Vật lý 11
-
Câu C3 trang 123 SGK Vật lý 11
Giải Câu C3 trang 123 SGK Vật lý 11
-
Bài 1 trang 124 SGK Vật lí 11
Giải bài 1 trang 124 SGK Vật lí 11. Phát biểu định nghĩa từ trường.
-
Bài 2 trang 124 SGK Vật lí 11
Giải bài 2 trang 124 SGK Vật lí 11. Phát biểu định nghĩa đường sức từ.
Quảng cáo
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 11 - Xem ngay
Báo lỗi - Góp ý
Từ trường là gì? tồn tại ở đâu?
Từ trường tiếng Anh là magnetic field, là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện tích và có sự chuyển động như nam châm, dòng điện… gây ra lực từ và tác động lên vật có từ tính đặt trong nó.
Vậy thì từ trường không tồn tại ở đâu? Từ trường không tương tác với các điện tích đứng yên và không tồn tại xung quanh đó.
Ví dụ:
- Từ trường của nam châm: hai nam châm hút nhau khi chúng được đặt trong vùng từ trường của nhau.
- Tương tác từ giữa hai dòng điện song song cùng chiều sẽ hút nhau, còn ngược chiều sẽ đẩy nhau.
- Từ trường Trái Đất: được tạo ra do tính chất từ của các vật chất trên Trái Đất, tồn tại từ trong lòng Trái Đất đến không gian rộng lớn xung quanh. Từ trường Trái Đất ảnh hưởng đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ gọi là từ quyển. Từ quyển cùng với khí quyển có tác dụng ngăn chặn các dòng hạt tích điện, bảo vệ sự sống của con người và sinh vật trên Trái Đất.
1. Từ trường là gì ?
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 lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.
Ví dụ:
+ Từ trường của nam châm: hai nam châm hút nhau khi chúng được đặt trong vùng từ trường của nhau.
+ Tương tác từ giữa hai dòng điện song song cùng chiều sẽ hút nhau, còn ngược chiều sẽ đẩy nhau.
+ Từ trường Trái Đất:được tạo ra do tính chất từ của các vật chất trên Trái Đất, tồn tại từ trong lòng Trái Đất đến không gian rộng lớn xung quanh. Từ trường Trái Đất ảnh hưởng đến hàng chục ngàn km trong vũ trụ gọi là từ quyển. Từ quyển cùng với khí quyển có tác dụng ngăn chặn các dòng hạt tích điện, bảo vệ sự sống của con người và sinh vật trên Trái Đất.