PHY-32Lớp 12 · Bài 14 · SGK Kết nối tri thức

Từ trường của nam châm và dòng điện

Đặt lưới kim la bàn quanh nam châm, dây dẫn thẳng và ống dây, đảo chiều dòng điện để thấy chiều cảm ứng từ B đổi theo quy tắc nắm tay phải.

Đang tải mô hình 3D…

Mục tiêu bài học

Từ trường mô tả bằng vectơ B.
Đường sức là quy ước.
Quanh dây thẳng dài, đường sức là vòng tròn đồng tâm.

Thuyết minh: Hãy quan sát mô hình và xác định đại lượng đang thay đổi. Từ trường mô tả bằng vectơ B; đường sức là quy ước; quanh dây thẳng dài, đường sức là vòng tròn đồng tâm. Khi thay thông số, đối chiếu chuyển động và đồ thị; chỉ kết luận trong các giả thiết đã công bố.

Ba cảnh của mô phỏng

Cảnh S01
Thanh nam châm với lưới kim la bàn
Cảnh S02
Đổi sang dây dẫn mang dòng thẳng và hiện chiều B
Cảnh S03
Thêm cuộn dây/ống dây và quan sát sự chồng chất trường

Điều khiển trong mô phỏng

Xoay góc nhìn
Đảo chiều I
Bật lưới vectơ

Chốt kiểm tra kiến thức

Đảo chiều dòng điện làm đảo chiều từ trường quanh dây.

Dùng mô phỏng và bảng đo ở trên để tự kiểm chứng nhận định này.

Lưu ý để không hiểu sai

Đường sức không là dây vật chất.
Không để đường sức cắt nhau.

Câu hỏi tự kiểm tra

Chọn đáp án để xem giải thích ngay. Không cần đăng nhập.

Câu 1Đảo chiều dòng điện trong một dây dẫn thẳng dài. Bỏ qua từ trường Trái Đất, các kim la bàn đặt quanh dây sẽ

Câu 2Dây dẫn thẳng đứng có dòng điện chạy từ dưới lên. Nhìn từ trên xuống, các kim la bàn quanh dây cho thấy đường sức từ là những vòng tròn

Kí hiệu và đại lượng

Từ trườngMagnetic field: Trường tồn tại quanh nam châm và dòng điện, biểu hiện qua lực từ tác dụng lên nam châm hoặc dòng điện khác đặt trong nó.
Cảm ứng từ BMagnetic flux density: Vectơ đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực, đơn vị tesla (T); cùng hướng với chiều từ cực Nam sang cực Bắc của kim nam châm thử đặt tại đó.
Đường sức từMagnetic field line: Đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng phương B; là đường cong khép kín, bên ngoài nam châm đi ra từ cực Bắc, vào cực Nam; các đường sức không cắt nhau.
Cực Bắc (N), cực Nam (S)North and south poles: Hai cực của nam châm; các cực cùng tên đẩy nhau, khác tên hút nhau. Không thể tách riêng một cực.
Kim la bànCompass needle: Nam châm thử nhỏ quay tự do; khi cân bằng, trục Nam – Bắc của kim nằm dọc theo hướng B tại vị trí đặt kim.
Chiều dòng điện ICurrent direction: Chiều dòng điện quyết định chiều từ trường quanh dây: đảo chiều dòng điện thì chiều đường sức từ đảo theo.
Quy tắc nắm tay phảiRight-hand grip rule: Nắm tay phải sao cho ngón cái choãi ra chỉ chiều dòng điện trong dây thẳng, các ngón còn lại khum theo chiều đường sức từ là các đường tròn đồng tâm quanh dây.
Ống dây mang dòng điệnSolenoid: Bên trong ống dây dài, đường sức từ gần như song song, cách đều (từ trường gần đều); bên ngoài giống từ trường của nam châm thẳng.

Đường sức là hình biểu diễn quy ước, không phải dây vật chất; kim la bàn vẽ phóng to. Nội dung là bản nháp do NAVI biên soạn theo kiến thức phổ thông, chờ giáo viên bộ môn đối chiếu với ấn bản SGK đang giảng dạy.