Khi nghiên cứu và tìm hiểu về nam châm, sẽ thật thiếu sót nếu chúng ta không nhắc đến các khái niệm từ trường, cảm ứng từ hay từ trường đều. Đó cũng là một trong những kiến ​​thức quan trọng trong chương trình học Vật lý 11 mà học sinh THPT phải nắm vững.

Bạn đang xem: From School

Vậy để hiểu rõ hơn từ trường là gì? Trường hợp nào không tồn tại từ trường? Các đặc điểm cơ bản của từ tính Là gì, x-lair.com mời bạn đọc tìm hiểu những vấn đề này qua bài viết dưới đây

từ trường là gì?

từ tính là môi trường vật chất xung quanh các hạt tích điện, có chuyển động như nam châm, dòng điện, v.v. Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật nhiễm từ đặt trong chúng.

Bản chất của từ trường là có từ trường xung quanh các điện tích chuyển động.

Vì vậy xung quanh hạt mang điện đứng yên chỉ có điện trường, xung quanh hạt mang điện chuyển động có cả điện trường và từ trường.

Cách nhận biết từ trường

Thí nghiệm về tác dụng từ của dòng điện

Chuẩn bị:

Một cuộn dây Một la bàn hoặc có thể là một nam châm để kiểm tra đặc tính từ của đường dây Một nguồn điện một chiều với nguồn điện áp có điện trở 5V

Làm thế nào để tiến hành:

Luồn cuộn dây qua một biến trở rồi mắc vào nguồn điện một chiều như hình vẽ.

Kết quả:

Khi mở công tắc điện có dòng điện chạy qua ta thấy kim la bàn bị lệch.

Kết quả này cho thấy cuộn dây tạo ra từ trường và định hướng la bàn theo từ trường của cuộn dây.

Cách nhận biết từ trường

Chúng ta không thể nhìn thấy từ trường bằng mắt thường. Vì vậy, để có thể quan sát được từ trường trong không gian, người ta thường sẽ sử dụng kim từ tính (nam châm thử).

Công thức tính từ trường

Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài có công thức:

Trong đó:

B: cảm ứng từ (T)I: cường độ dòng điện (A)r: khoảng cách từ dòng điện đến vị trí ta xét (m)

Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây cong theo một đường tròn

Nếu một khung dây tròn gồm N vòng dây cứng thì công thức sẽ là:

Trong đó:

B: cảm ứng từ (T)I là cường độ dòng điện (A)R là bán kính của dây dẫn có dòng điện chạy qua (m)N là số vòng dây dẫn

Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn hình trụ sẽ có độ lớn bằng:

Trong đó:

B: cảm ứng từ (T) I là cường độ dòng điện (A) N là tổng số vòng dây l là chiều dài của cuộn dây (m); n = Nl : số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của cuộn dây

Các ứng dụng của từ trường

Cảm ứng điện từ là một hiện tượng vô cùng quan trọng trong đời sống hàng ngày, ngoài ra nó còn đóng vai trò to lớn trong các lĩnh vực như y học, công nghiệp,… Không chỉ vậy, nhờ có điện từ mà con người đã tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật . .

Thiết bị gia dụng

Điện từ đóng vai trò là nguyên lý hoạt động cơ bản của nhiều thiết bị gia dụng mà bạn sử dụng hàng ngày như bóng đèn, thiết bị nhà bếp, hệ thống điều hòa không khí, v.v.

bếp từ

Từ trường dao động tạo ra từ thông liên tục và vật đặt trên tấm cảm ứng đóng vai trò là lõi từ của máy biến áp. Do đó, một dòng điện xoáy lớn (dòng điện Fuco hoặc dòng điện Foucault) được tạo ra trong vật đặt trên bếp.

huỳnh quang

Chấn lưu được sử dụng trong bóng đèn hoạt động dựa trên nguyên tắc điện từ. Tại thời điểm chúng ta bật đèn, nó sẽ tạo ra một điện áp cao ở cả hai phía của đèn và phóng điện qua đèn. Khi dòng điện chạy qua bóng đèn sẽ tạo thành các ion tác dụng lên chất huỳnh quang làm bóng đèn phát sáng.

Quạt điện

Quạt điện cũng như các hệ thống làm mát khác đều sử dụng động cơ điện. Các động cơ này hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ và chỉ khác nhau về giá thành dựa trên ứng dụng và kích thước.

trong công nghiệp

Máy phát điện

“Trái tim” của máy phát điện đó là một cuộn dây nằm trong từ trường. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện là cuộn dây được quay trong từ trường với tốc độ không đổi và từ đó sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều.

tàu bay từ tính

Tàu đệm từ sử dụng các nguyên tắc cơ bản của nam châm như hệ thống treo điện từ (EMS) và hệ thống treo động (EDS). Những nam châm này sẽ bao quanh các thanh dẫn hướng, trọng lực giữa các thanh dẫn và nam châm sẽ nâng tàu lên.

Sức khỏe

Trường điện từ đóng một vai trò rất quan trọng trong các thiết bị y tế được sử dụng để điều trị tăng thân nhiệt cho bệnh ung thư, cấy ghép và chụp cộng hưởng từ (MRI).

Một số khái niệm khác liên quan đến từ trường

Tìm hiểu khái niệm đường sức từ, cảm ứng từ và từ trường đều

Đường sức từ là gì?

Định nghĩa

Đường sức từ là những đường cong kín hoặc thẳng dài vô hạn không cắt nhau trong không gian có từ trường. Chúng thỏa mãn điều kiện là tiếp tuyến tại mỗi điểm sẽ có hướng trùng với hướng của từ trường đặt tại điểm đó.

Hình dạng của các đường sức từ có thể quan sát được qua thí nghiệm từ phổ.

Ví dụ về đường sức từ

nam châm thẳng

Dòng điện từ bên ngoài nam châm Đường thẳng sẽ là những đường cong có hình dạng đối xứng nhau qua trục của nam châm, có hướng đi ra từ cực bắc và đi vào cực nam.

nam châm hình chữ U

Đường sức từ bên ngoài nam châm hình chữ U là những đường cong có dạng đối xứng nhau qua trục của thanh nam châm, có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam.

Các đường sức từ của từ trường trong khoảng không gian giữa hai cực của một nam châm hình chữ U là những đường sức song song cách đều nhau. Từ trường trong vùng đó là từ trường đều.

Tính chất của đường sức từ

Đường sức từ là những đường cong hoặc thẳng trong không gian có từ trường sao cho hướng tại mỗi điểm trùng với hướng của đường sức từ tại điểm đó và qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ.

Đường sức từ của từ trường do dòng điện chạy trong dây dẫn tạo ra có dạng là những đường tròn đồng tâm.

Cảm ứng từ là gì?

Cảm ứng điện từ là hiện tượng hình thành một suất điện động (hay còn gọi là hiệu điện thế) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó đặt trong một từ trường biến thiên.

Năm 1831 nhà vật lý người Anh Michael Faraday đã chứng minh rằng từ trường có thể cảm ứng được dòng điện thông qua các thí nghiệm về từ trường thông qua một mạch kín biến thiên. Dòng điện đó gọi là dòng điện cảm ứng và hiện tượng này gọi là cảm ứng điện từ

từ trường là gì?

Từ trường đều là từ trường có các đường sức song song và cách đều nhau. Do đó, độ lớn của cảm ứng từ trong từ trường đều là như nhau tại mọi điểm.

từ trường trái đất

Có thể hiểu từ trường Trái đất là từ trường của Trái đất, xuất hiện do tính chất từ ​​của vật chất trong Trái đất. Từ trường của Trái đất tồn tại từ tâm Trái đất đến không gian rộng lớn bao quanh Trái đất.

Xem thêm: Sửa lỗi Nhảy khoảng trắng chữ trong word phải làm sao?

Bài tập liên quan đến từ trường

Cùng x-lair.com vận dụng kiến ​​thức đã học ở trên vào thực hành giải một số bài tập Vật lý về từ trường sau đây nhé.

Câu hỏi 1: Tính chất cơ bản của từ trường là gì?

Cho lực từ tác dụng lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó

Tác dụng lực hấp dẫn lên các vật đặt trong nó

Gây ra lực đàn hồi đối với dòng điện và nam châm đặt trong chúng

Gây ra sự thay đổi tính chất điện của môi trường xung quanh

Trả lời: A. Lực từ tác dụng lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong nó

Câu hỏi 2: Trường hợp nào không tồn tại từ trường?

Xung quanh nam châm

Xung quanh một điện tích đứng yên

Xung quanh suối

Vòng quanh trái đất

Trả lời: B. Xung quanh một điện tích đứng yên

Câu hỏi 2: Chọn phát biểu sai về điện từ trường

Khi từ trường biến thiên theo thời gian sẽ xuất hiện điện trường xoáy

Khi điện trường thay đổi theo thời gian, nó tạo ra từ trường xoáy

Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là những đường cong

Từ trường có các đường sức từ bao quanh vô hạn các đường sức điện trường

Trả lời: C. Điện trường xoáy là điện trường có đường sức là những đường cong

Câu 4: Vật nào sau đây không có từ trường?

dòng điện không đổi

Các hạt chuyển động mang dòng điện

Một hạt tích điện đang đứng yên

Nam châm chữ U và nam châm thẳng

Trả lời: C. Một hạt tích điện đang đứng yên

Câu 5: Có hai thanh kim loại đen có bề ngoài giống nhau. Nếu ta đặt hai thanh kim loại lại gần nhau thì chúng hút nhau. Có kết luận gì về hai vạch đó?

Đây là hai nam châm

Một là thanh sắt và một là nam châm

Có thể là hai thanh sắt hoặc hai cục nam châm

Nó có thể là một thanh nam châm và một thanh sắt, hoặc nó có thể là hai thanh nam châm

Trả lời: D. Có thể là một thanh là nam châm và một thanh sắt hoặc có thể là hai thanh nam châm

Như vậy qua bài viết này chúng ta đã hiểu rõ hơn về từ tính Nêu tính chất, ứng dụng trong thực tế của từ trường và luyện tập một số bài tập trắc nghiệm cơ bản. Hi vọng những thông tin này sẽ giúp các bạn nắm vững cũng như biết thêm nhiều kiến ​​thức bổ ích, khéo léo giải các dạng bài tập liên quan đến học đường. Hãy ghé thăm thường xuyên kiến thức chung Hãy theo dõi để biết thêm thông tin thú vị về các môn học!