Bài 19: Từ trường

- Nhận xét:

+ Ở bên ngoài nam châm, đường sức từ là những đường cong.

+ Ở trong lòng nam châm, đường sức từ gần như là những đường thẳng song song với nhau.

Đặt kim nam châm ở trạng thái tự do, khi đã đứng cân bằng, kim nam châm luôn chỉ hướng Nam - Bắc. Dù ta có quay kim nam châm như thế nào đi chăng nữa, đặt kim nam châm ở đâu đi chăng nữa thì kim nam châm vẫn chỉ theo một hướng cố định, đó là hướng Nam - Bắc.

 Chứng tỏ xung quanh Trái Đất có từ trường.

Ở gần `2` đầu cực nam châm, các đường mạt sắt sắp xếp dày, ở xa `2` cực nam châm, mạt sắt sắp xếp càng thưa.

Ra bắc vào nam, đọc thần chú đó rồi đánh mũi tên nà

Các bạn làm theo hướng dẫn, lấy bút tô dọc theo các đường mạt sắt nối từ cực nọ sang cực kia của nam châm trên tấm nhựa, ta sẽ được các đường sức từ.

Trong hình 19.2, các mạt sắt được sắp xếp xung quanh nam châm theo hình tròn, với một mặt của mỗi mạt sắt hướng về phía nam châm, trong khi mặt kia của mỗi mạt sắt hướng về phía bên ngoài. Các mạt sắt này tạo thành các đường xoắn quanh nam châm và gợi nhớ đến hình dáng của một lươn, từ đó được gọi là "lươn cắn câu". Sự sắp xếp này giúp tăng cường lực từ trường của nam châm và cũng giúp giảm sự giảm mạnh của lực từ trường theo khoảng cách.

Có thể phát hiện sự tồn tại của từ trường bằng cách xem không gian xung quanh có nam châm hay có dây dẫn mang dòng điện hay không.

- Đặt kim nam châm tự do, xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác, kim nam châm luôn nằm cân bằng theo hướng Bắc – Nam. Vì:

+ Trái Đất của chúng ta là một nam châm khổng lồ, có cực Bắc và cực Nam.

+ Kim nam châm cũng có cực Bắc và cực Nam.

+ Cực Bắc của kim nam châm bị cực Nam của Trái Đất hút, cực Nam của kim nam châm bị cực Bắc hút.

Do đó, kim nam châm luôn chỉ hướng Bắc – Nam.- Đặt kim nam châm tại các vị trí khác nhau xung quanh một nam châm thẳng thì kim nam châm nằm theo các hướng khác nhau vì tại mỗi vị trí xung quanh nam châm thẳng có các đường sức từ khác nhau và kim nam châm được định hướng theo hướng của các đường sức từ đó.

Học sinh tự tiến hành thí nghiệm và quan sát

Dụng cụ thí nghiệm:

+ 1 thanh nam châm

+ 1 tấm nhựa trong, mỏng

+ Mạt sắt

Khi đặt một kim nam châm nhỏ trên một đường sức và di chuyển kim nam châm theo đường sức từ, sẽ thấy rằng kim nam châm sẽ định hướng theo chiều của đường sức từ. Nghĩa là, nếu di chuyển kim nam châm từ cực Nam đến cực Bắc của đường sức từ, thì kim nam châm sẽ định hướng theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc.

Để đánh dấu mũi tên tại mỗi vị trí đặt kim nam châm trên đường sức từ, ta cần nhớ rằng đường sức từ sẽ tạo thành các vòng tròn xung quanh kim nam châm. Mũi tên sẽ được đánh dấu theo chiều vòng tròn, nghĩa là chiều từ cực Nam đến cực Bắc của kim nam châm đặt cân bằng trên đường sức từ. Nếu như kim nam châm đặt trên đường sức từ theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc, thì mũi tên được đánh dấu theo chiều kim nam châm đó.

Để vẽ một số đường sức từ của nam châm và đánh dấu chiều của đường sức từ, ta có thể sử dụng một mảng giấy có sẵn đường sức từ hoặc vẽ các đường sức từ bằng cách đặt một que tăm có đầu nam châm lên một tấm giấy và để que tăm di chuyển trên giấy. Khi que tăm đặt ở một vị trí trên giấy, ta có thể dùng một phần của que tăm sắc bén để đánh dấu chiều của đường sức từ bằng cách vẽ một mũi tên trên giấy theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc. Các đường sức từ sẽ tạo thành các vòng tròn xung quanh que tăm, và mũi tên sẽ được đánh dấu theo chiều từ cực Nam đến cực Bắc của que tăm.