1. Đường sức từ là gì.
Đường sức từ biểu diễn mật độ của từ trường (mạnh hay yếu) là tập hợp nhiều đường cong khép kín hoặc thẳng dài vô tận không cắt nhau trong không gian xung quanh nam châm hoặc dòng điện. Đường sức từ càng nhiều, mật độ càng dài từ trường càng lớn và ngược lại. Người ta quy ước chiều của đường sức từ đi từ cực Bắc vào cực Nam của thanh nam châm tại một điểm bất kỳ nào đó.
2. Các ví dụ về đường sức từ.
Về cơ bản, đường sức từ có nhiều hình dạng khác nhau dựa theo hình dạng của thanh nam châm. Cụ thể:
+ Đường sức từ của nam châm thẳng: xuất hiện ở bên ngoài nam châm có hình cong đối xứng qua trục nam châm, hướng đi từ cực Bắc vào cực Nam. Càng gần thanh nam châm thì đường sức từ càng dày và mạnh hơn.
+ Đường sức từ của nam châm chữ U: xuất hiện bên ngoài thanh nam châm, có dạng đường cong, đối xứng qua trục chữ U của nam châm, chiều từ Bắc vào Nam. Đường sức từ càng mau hơn khi tiến gần phía đều nam châm.
Đường sức từ của trong khoảng thời gian giữa 2 cực nam châm chữ U là đường thẳng song song và cách đều nhau – đây được gọi là từ trường đều.
+ Đường sức từ của dòng điện thẳng dài: Đường sức từ là những đường tròn nằm trong mặt phẳng và vuông góc với dòng điện, có tâm nằm trên dòng điện. Xác định chiều của đường sức từ thông qua quy tắc bàn tay phải: “Đặt bàn tay phải sao cho ngón cái trùng với phương của dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, các ngón còn lại khum theo chiều các đường sức từ”.
3. Các tính chất của đường sức từ
Các đường sức từ có những tính chất riêng như sau:
+ Mỗi điểm trong không gian chỉ có duy nhất 1 đường sức từ
+ Các đường sức từ là đường cong khép kín hoặc đường thẳng dài vô hạn ở 2 đầu
+ Chiều của đường sức từ thông qua quy tắc bàn tay phải và quy tắc ra Bắc vào Nam
+ Quy ước các đường sức từ mạnh thì sẽ có độ mau và sát vào nhau, càng yếu thì đường sức từ thưa và yếu hơn.
4. Cảm ứng từ
Nếu đường sức từ diễn tả mật độ của từ trường thì cảm ứng từ lại cho biết về độ lớn của nó. Cảm ứng từ được định nghĩa là đại lượng vật lý đặc trưng cho từ trường trên phương diện tác dụng của lực từ, có đơn vị là Tesla, ký hiệu T. Véc tơ cảm ứng từ là véc tơ có phương tiếp tuyến với đường sức tại điểm bất kỳ, chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm đặt lên nó.
5. Từ trường đều
Đây là khái niệm được nhắc đến khá nhiều trong vật lý. Nó có các đường sức từ song song, cùng chiều, khoảng cách các đường sức đều nhau. Do vậy, độ lớn hay cảm ứng từ tại bất kỳ điểm nào trong nó là như nhau.
6. Từ trường của trái đất (địa từ trường)
Các nhà khoa học đã nghiên cứu ra rằng xung quanh trái đất luôn tồn tại từ trường. Nó xuất hiện do tính chất của các vật chất trên trái đất tạo thành. Hiện tượng này của trái đất tồn tại từ trong lòng trái đất, không gian lớn bao quanh.
Nguyên nhân gây ra hiện tượng này cho trái đất được giải thích theo học thuyết geodynamo, trái đất của chúng ta được coi như 1 lưỡng cực từ trường 1 cực gần cực Bắc địa lý, cực Nam gần cực Nam địa lý. Đường thẳng nối 2 cực này lại thành 1 góc lệch khoảng 11.3 độ gọi là trục quay của trái đất.
Nó có thể mở rộng vô hại, các điểm càng xa nguồn thì càng yếu. Lực này có tác động hàng ngàn km trong vũ trụ gọi là từ quyển. Lớp từ quyển trái đất và lớp khí quyển có vai trò chặn các dòng hạt điện tích và bảo vệ sự sống trên trái đất.
