Từ tính của dây dẫn có dòng điện là gì

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Nam châm

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

• Mỗi nam châm có hai cực: bắc và nam.

• 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.

2.2. 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

2.3. Từ trường

2.3.1. Định nghĩa

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

2.3.2. Hướng của từ trường

• Từ trường định hướng cho cho các nam châm nhỏ.

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

2.4. Đường sức từ

2.4.1. 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.

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

2.4.2. 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 qui 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 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 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.

2.4.3. 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 qui tắc xác định.

• Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu

Bài tập minh họa

Bài 1:

Phát biểu nào sau đây là không đúng?

Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:

A. có lực tác dụng lên một dòng điện khác đặt song song cạnh nó.

B. có lực tác dụng lên một kim nam châm đặt song song cạnh nó.

C. có lực tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động dọc theo nó.

D. có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.

Hướng dẫn giải

• Chọn đáp án D.

  • Có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.

Bài 2:

Tính chất cơ bản của từ trường là:

A. gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.

B. gây ra lực hấp dẫn lên các vật đặt trong nó.

C. gây ra lực đàn hồi tác dụng lên các dòng điện và nam châm đặt trong nó.

D. gây ra sự biến đổi về tính chất điện của môi trường xung quanh.

Hướng dẫn giải

• Chọn đáp án A

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

Bài 3 :

Từ phổ là:

A. hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.

B. hình ảnh tương tác của hai nam châm với nhau.

C. hình ảnh tương tác giữa dòng điện và nam châm.

D. hình ảnh tương tác của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng song song.

Hướng dẫn giải

• Chọn đáp án A

  • Hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường gọi là từ phổ

Bài 4 :

Từ trường không tương tác với

A. Các điện tích chuyển động.

B. Các điện tích đứng yên.

C. Nam châm đứng yên.

D. Nam châm chuyển động.

Hướng dẫn giải:

• Chọn đáp án B

  • Từ trường không tương tác với các điện tích đứng yên.