Lý thuyết Từ trường hay, chi tiết nhất

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Nam châm

- Loại vật liệu có thể hút được sắt vụn gọi là nam châm.

- Mỗi nam châm có hai cực: Cực Bắc (kí hiệu là N) và cực Nam (kí hiệu là S).

- Các cực cùng tên của nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Lực tương tác giữa các nam châm gọi là lực từ và các nam châm có từ tính.

- Các loại nam châm:

2. Từ tính của dây dẫn có dòng điện

- 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.

3. Từ trường

a) 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.

b) Hướng của từ trường

- Từ trường định hướng cho các nam châm nhỏ.

- Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

4. Đường sức từ

a) Định nghĩa

Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.

Quy ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.

b) Các ví dụ về đường sức từ

- Dòng điện thẳng rất dài

    + Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.

    + Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc nắm tay phải: 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 của các đường sức từ.

- Dòng điện tròn

    + Quy ước mặt Nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó 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 mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.

c) Các tính chất của đường sức từ

- Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức.

- Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

- Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc).

- Quy ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chỗ có từ trường mạnh, thưa ở chỗ có từ trường yếu.

5. Từ trường Trái Đất

- Tại một vị trí đặt la bàn, kim nam châm luôn chịu tác dụng của từ trường Trái Đất và chỉ hướng Nam – Bắc địa lý.

- Tại một vị trí xác định trên Trái Đất xét trong một khoảng thời gian dài thì từ trường Trái Đất thay đổi, chỉ có thành phần địa từ trường trung bình được gọi là không đổi.