[Vật lý 11] Tổng hợp lý thuyết Từ trường DỄ NHỚ CHUẨN SGK

Một trong những nội dung quan trọng trong chương trình Vật lý 11 mà chúng ta thường gặp trong các bài thi đó chính là Từ trường. Để hiểu rõ hơn về tính chất vấn đề, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu kiến thức mới này ngay nhé!

Nam châm

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

Trên một nam châm, có những miền hút sắt vụn mạnh nhất, đó là các cực của nam châm. Mỗi nam châm có hai cực: Cực Bắc (kí hiệu là N) và cực Nam (kí hiệu là S).

Một kim nam châm nhỏ được đặt tự do và có thể quay xung quanh một trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của kim nam châm luôn nằm định hướng theo hướng Nam – Bắc.

Hai cực của hai nam châm đặt gần nhau sẽ đẩy nhau khi chúng cùng tên và hút nhau khi chúng khác tên.

=>Lực tương tác đó được gọi là lực từ và các nam châm được gọi là có từ tính.

Các loại nam châm:

+ Nam châm chữ U

+ Nam châm thẳng

+ Nam châm tròn

+ Nam châm điện

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

Xem thêm: [Vật lý 11] Tụ điện là gì? Lý thuyết và bài tập tụ điện dễ hiểu

Định nghĩa 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 lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.

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.

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.

Đường sức từ

• 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.
  Ta có thể quan sát hình dạng của những đường sức từ bằng thí nghiệm từ phổ.

Tính chất của đường sức từ

Trong chương trình Vật lý 11, ta được học về các tính chất của đường sức từ như sau:

• Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ.
• Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
• Chiều của các đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc)
• 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.

Các ví dụ về đường sức từ

• Đường 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 qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải soa cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại chỉ chiều của đường sức từ

• Dòng điện tròn

+ Qui 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.

• 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).

• 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.

Tổng kết

Vừa rồi là nội dung kiến thức liên quan đến Từ trường mà Công Thức Toán Lý Hóa đã tổng hợp để chia sẻ đến các bạn. Chúc các bạn luôn học tập thật tốt!