Từ trường là gì và một số vấn đề với nó? Các khái niệm liên quan tới từ trường? Tìm hiểu về từ trường và chiều từ trường của dòng điện? Tìm hiểu về quy tắc bàn tay phải?
Từ trường là thuật ngữ rất thân thuộc và nhập vai trò quan trọng trong thực tiễn. Từ trường được biết tới là môi trường vật chất xung quanh các hạt mang điện chuyển động, từ trường cũng sẽ tác dụng một lực và lực này sẽ tác dụng lên các vật nhiễm từ đặt trong nó. Vậy, từ trường là gì? Các vấn đề liên quan tới từ trường? Quy tắc nắm tay phải là gì?
Tư vấn pháp luật trực tuyến miễn phí qua tổng đài:
1. Từ trường là gì?
Trước tiên chúng ta hiểu về nam châm như thế này:
Chúng ta hiểu nam châm là một loại vật liệu có khả năng hút phế liệu gọi là nam châm.
Trên một nam châm, có những vùng hút các bit mạnh nhất, đó là các cực của nam châm. Mỗi nam châm có hai cực: cực bắc (ghi lại N) và cực nam (ghi lại S).
Một kim nam châm nhỏ được đặt tự do và có thể xoay quanh một trục thẳng đứng đi qua trọng tâm của kim nam châm luôn chỉ theo hướng nam-bắc.
Thí nghiệm chứng tỏ các nam châm tương tác với nhau thông qua lực tác dụng lên các cực: Hai cực của hai nam châm đặt gần nhau sẽ đẩy nhau lúc cùng tên và hút nhau lúc khác tên.
Về thực chất, lực tương tác này được gọi là lực từ và nam châm được cho là có từ tính.
Các loại nam châm rộng rãi hiện nay: Nam châm chữ U; Nam châm trực tiếp; Nam châm tròn; Một nam châm điện.
Khái niệm về từ trường:
Xem thêm: Dòng điện định mức là gì? Kí hiệu, công thức và cách tính?
Từ trường được hiểu là một trường vật chất đặc trưng được tạo ra xung quanh các điện tích chuyển động do sự chuyển đổi của điện trường hoặc do các momen lưỡng cực từ như nam châm.
Hai nam châm hút nhau lúc chúng được đặt trong từ trường của nhau.
Tương tác giữa hai dòng điện song song cùng chiều sẽ hút nhau, ngược chiều sẽ đẩy nhau.
Lực từ có thể hoạt động trong ko gian.
Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong từ trường đó.
Để phát hiện sự tồn tại của từ trường có thể dùng kim nam châm để xác định từ trường. Một nam châm thăng bằng sẽ luôn chỉ theo hướng nam-bắc. Nam châm nhỏ dùng để phát hiện từ trường được gọi là nam châm thử.
2. Ứng dụng của từ trường:
Việc khám phá ra từ trường mang lại nhiều trị giá cả về nghiên cứu khoa học và ứng dụng thực tiễn trong đời sống:
– Việc phát xuất hiện từ trường dẫn tới việc phát xuất hiện các máy điện quay: động cơ điện, máy phát điện và các loại tương tự.
Xem thêm: Sóng điện từ là gì? Nêu đặc điểm và ứng dụng của sóng điện từ?
– Việc phát xuất hiện từ trường tạo điều kiện cho việc nghiên cứu các loại máy tĩnh điện trở thành khả thi: máy biến thế (biến thế), tụ điện, v.v.
– Việc phát xuất hiện từ trường đã giúp tìm ra các dụng cụ tác dụng lực từ như nam châm điện trong cần trục thép, dây dẫn điện, cuộn dây đóng mở van điện từ…
– Việc phát xuất hiện từ trường giúp nghiên cứu các dụng cụ đo lường, các thiết bị phát âm – phát tín hiệu: micro, cuộn dây đóng mở van điện tử… và các thiết bị tương tự.
Việc phát xuất hiện từ trường đã giúp nghiên cứu ứng dụng của lực đẩy và lực cản của từ trường đối với các vật thể chuyển động: bộ đệm từ trong tàu cao tốc, bộ giảm chấn trong đồng hồ đo, v.v.
– Lúc tần số của chạm màn hình từ đạt tới một mức nhất mực, nó sẽ gửi ăng-ten thành sóng điện từ. Từ đó, người ta có các ứng dụng cho Radio, TV, điện thoại di động, v.v.
3. Phân biệt từ trường với điện trường:
– Ta hiểu điện trường là mẫu hình tưởng tượng trong điện từ học để nói về môi trường vật chất đặc trưng xung quanh các điện tích. Điện trường sẽ tác dụng một lực lên mọi hạt mang điện đặt trong nó, lực này gọi là lực điện trường.
– Như đã phân tích ở trên, từ trường là môi trường vật chất đặc trưng sinh ra xung quanh các điện tích chuyển động hoặc do điện trường biến thiên, hoặc do momen lưỡng cực từ.
Ta thấy, điện trường biến thiên sinh ra từ trường và trái lại từ trường biến thiên sinh ra điện trường. Ta thấy hai trường biến này có quan hệ mật thiết với nhau. Về thực chất, điện trường và từ trường là những bộc lộ riêng lẻ của một trường thống nhất gọi là trường điện từ.
Xem thêm: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Nguyên nhân và công thức?
Nói cách khác, trường điện từ là một trường thống nhất bao gồm hai thành phần: điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.
Trường từ trong tiếng Anh là: Magnetic
4. Các khái niệm liên quan tới từ trường:
Các đường sức từ được hiểu như sau:
Đường sức từ được hiểu là những đường cong kín hoặc thẳng có độ dài vô hạn, nhưng chúng ko bao giờ cắt nhau trong ko gian xung quanh dòng điện và nam châm. Đường sức từ là đường trình diễn mật độ của từ trường. Ta có: lúc đường sức từ dày hơn thì độ lớn của từ trường lớn hơn và người ta tháo lui.
Quy ước: Tại một điểm bất kỳ trong từ trường đều có các đường sức từ cực Bắc đi vào cực Nam.
Thí nghiệm từ trường dùng để quan sát hình dạng của đường sức từ.
Trường từ được hiểu như sau:
Từ trường đều được hiểu là từ trường có các đường sức song song, cùng chiều và cách đều nhau. Tương tự, trong một trường đều, độ lớn của chạm màn hình từ luôn bằng nhau tại mọi điểm.
Xem thêm: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Định luật khúc xạ ánh sáng?
Chạm màn hình từ được hiểu như sau:
Chạm màn hình từ được hiểu là đại lượng vật lý đặc trưng cho tác dụng của lực từ trong một từ trường nhất mực. Nói cách khác, chạm màn hình từ là đại lượng biểu thị độ lớn của từ trường, đơn vị của chạm màn hình từ là Tesla (kí hiệu T).
1 Vectơ chạm màn hình từ có phương là tiếp tuyến của đường sức từ tại một điểm có hướng từ bắc xuống nam của nam châm đặt trên nó.
5. Từ trường của nam châm và từ trường của dòng điện:
Lĩnh vực nam châm bao gồm:
– Từ trường của nam châm trực tiếp:
Ở mặt ngoài của một nam châm trực tiếp, các đường sức là những đường cong đối xứng quanh trục của thanh nam châm, có hướng đi từ cực bắc và đi vào từ cực nam.
Càng gần đầu thanh nam châm, đường sức từ càng nhanh (từ trường càng mạnh).
– Từ trường của nam châm chữ U:
Bên ngoài thanh nam châm hình chữ U, các đường sức là những đường cong đối xứng qua trục của thanh, đi ra từ cực Bắc và đi vào từ cực Nam.
Xem thêm: Vật nhiễm điện âm lúc nào? Lúc nào một vật nhiễm điện dương?
Càng gần đầu nam châm chữ U, đường sức từ càng nhanh (từ trường càng mạnh).
Các đường sức từ của từ trường trong vòng ko gian giữa hai cực từ U là các đường sức từ song song cách đều nhau, đó là từ trường đều.
Từ trường của dòng điện bao gồm:
– Từ trường dòng điện một chiều:
+ Đường sức từ của dòng điện một chiều là những đường sức nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, có tâm dòng điện.
+ Chiều đường sức từ được xác định theo quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo chiều của dây dẫn và chỉ chiều dòng điện đúng, các ngón còn lại khum (bắt) kí . biểu thị chiều của các đường sức từ.
– Từ trường của dòng điện tròn:
Các đường sức từ của dòng điện tròn hướng vào một phía và đi ra ở phía bên kia của dòng điện tròn.
Xem thêm: Chuyển động cơ học là gì? Các dạng bài tập và ví dụ?
Đường sức từ tại tâm của dòng điện tròn vuông góc với mặt dòng điện tròn.
Quy ước: mặt hướng nam của dòng điện tròn là mặt lúc nhìn vào ta sẽ thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, trái lại là mặt hướng bắc.
+ Đường sức từ của dòng điện tròn có chiều từ cực Nam và hướng từ cực Bắc.
Ta xác định chiều của các đường sức từ trong tâm dòng điện tròn bằng quy tắc nắm bàn tay phải: Gập bàn tay phải sao cho chiều từ cổ tay tới ngón trỏ chỉ chiều dòng điện tròn, ngón cái duỗi thẳng chỉ chiều của dòng điện tròn. dòng điện tròn. của đường sức từ đi qua tâm của dòng điện tròn.
6. Tìm hiểu về quy tắc nắm tay phải:
Quy tắc bàn tay phải (tiếng Anh: rule of the right hand) còn được gọi là quy tắc bàn tay phải, thực chất đây là một quy tắc rộng rãi được sử dụng trong toán học và vật lý để nhận mặt quy ước của các tín hiệu. tín hiệu vector trong ko gian 3 chiều. Trên thực tiễn, có một số nguyên tắc bàn tay phải không giống nhau để dễ tưởng tượng về vật chất, được vận dụng trong các trường hợp và mục tiêu không giống nhau.
– Quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện chạm màn hình trong một cuộn dây chuyển động trong từ trường: Đưa bàn tay phải ra sao cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua vòng dây, sau đó ngón cái để hở. Cho biết chiều đường sức từ bên trong cuộn dây
Ngoài quy tắc nắm tay phải còn có quy tắc nắm tay trái: Quy tắc nắm tay trái (còn gọi là quy tắc Fleming) là quy tắc về hướng của lực từ tác dụng lên dòng điện chạy trong mạch. . và đặt trong từ trường. Đặt bàn tay trái sao cho các đường chạm màn hình từ đều hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay tới ngón giữa cùng chiều dòng điện, ngón tay cái hướng ra ngoài 90° so với chiều của lực điện từ.
Bạn thấy bài viết Từ trường là gì? Tính chất? Quy tắc nắm bàn tay phải là gì? có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Từ trường là gì? Tính chất? Quy tắc nắm bàn tay phải là gì? bên dưới để thpttranhungdao.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Trần Hưng Đạo
Phân mục: Kiến thức chung
Nguồn: thpttranhungdao.edu.vn
Trả lời