Từ trường SVIP

I. TỪ TRƯỜNG

Nam châm hút được các vật liệu có tính chất từ như sắt, cobalt, nickel,...

Lực tác dụng của nam châm lên các vật liệu có từ tính và các nam châm khác gọi là lực từ.

Xung quanh nam châm có từ trường.

Nhà bác học người Áo Osterd làm một thí nghiệm chứng tỏ xung quanh dòng điện cũng có từ trường.

Bố trí thí nghiệm như hình trên. Khi công tắc K mở, kim nam châm đứng yên, song song với dây dẫn. Khi đóng công tắc K, kim nam châm lệch khỏi vị trí ban đầu, cho thấy nó đã chịu tác dụng của lực từ do dòng điện gây ra.

Vùng không gian bao quanh dây dẫn mang dòng điện có từ trường.

II. TỪ PHỔ

Đặt một tấm nhựa mỏng lên một thanh nam châm. Rắc đều một lớp mạt sắt lên tấm nhựa, gõ nhẹ tấm nhựa và quan sát.

➞ Hình ảnh các đường mạt sắt xung quanh nam châm tạo ra gọi là từ phổ. Từ phổ cho ta thấy hình ảnh trực quan về từ trường.

• Vùng có các đường mạt sắt sắp xếp dày thì từ trường ở đó mạnh.
• Vùng có các đường mạt sắt sắp xếp thưa thì từ trường ở đó yếu.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

Dùng bút tô theo các đường mạt sắt nối từ cực này sang cực kia của nam châm trên tấm nhựa, ta được các đường gọi là đường sức từ.

Quy ước:

• Mỗi đường sức từ có một chiều xác định. Bên ngoài nam châm, đường sức từ đi ra từ cực bắc, đi vào cực nam.
• Nơi nào từ trường mạnh thì đường sức từ mau (dày), nơi nào từ trường yếu thì đường sức từ thưa.

Nếu đặt một kim nam châm nhỏ trên một đường sức thì kim nam châm sẽ định hướng theo đường sức của từ trường.

IV. TỪ TRƯỜNG CỦA TRÁI ĐẤT

Trái Đất giống như một nam châm khổng lồ. Bên ngoài Trái Đất, các đường sức từ của từ trường Trái Đất có chiều từ Nam bán cầu đến Bắc bán cầu. Do đó, từ cực nằm ở Nam bán cầu lẽ ra phải gọi là cực Bắc địa từ, còn từ cực ở Bắc bán cầu phải gọi là cực Nam địa từ.

Tuy nhiên, ngay từ đầu, con người đã gọi ngược lại: từ cực ở Bắc bán cầu là cực Bắc địa từ, còn từ cực ở Nam bán cầu là cực Nam địa từ — cách gọi này vẫn được duy trì đến ngày nay. Lưu ý rằng cực Bắc địa từ không trùng với cực Bắc địa lí.

Trái Đất là một nam châm khổng lồ, có 2 cực địa từ không trùng với 2 cực địa lí.

IV. LA BÀN

1. Cấu tạo

La bàn là dụng cụ dùng để xác định phương hướng.

Một la bàn thường gồm:

• Kim nam châm: có dạng lá mỏng, nhẹ, một đầu sơn đỏ chỉ hướng Bắc, đầu còn lại sơn xanh (hoặc trắng) chỉ hướng Nam. Kim được đặt trên trụ xoay bên trong vỏ la bàn (thường bằng kim loại, nhựa hoặc nhôm) có mặt chia độ cố định.
• Mặt kính: dùng để bảo vệ kim nam châm.

2. Cách sử dụng la bàn xác định hướng địa lí

Cách sử dụng la bàn:

• Đặt la bàn cách xa nam châm và các vật liệu có tính chất từ.
• Đặt la bàn trên mặt phẳng ngang. Xoay la bàn sao cho cực từ bắc của kim nam châm trùng với vạch ghi chữ N trên la bàn.
• Đọc số chỉ của vạch trên mặt chia độ gần nhất với hướng từ tâm la bàn tới điểm A (hướng cần xác định).