Từ trường

Từ trường là môi trường vật chất đặc biệt sinh ra quanh các điện tích chuyển động hoặc do sự biến thiên của điện trường hoặc có nguồn gốc từ các mômen lưỡng cực từ như nam châm.

Từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện và có sự chuyển động. Từ trường sẽ gây ra lực từ tác dụng lên vật khi có từ tính đặt trong nó

Đường sức từ trường: là một quỹ tích được định nghĩa bởi một trường vector và một điểm bắt đầu bên trong miền từ. Đường sức từ được vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với vectơ cảm ứng từ tại điểm đó

Qui ước chiều của đường sức từ là chiều đi ra từ cực bắc, đi vào từ cực nam của một kim nam châm đặt tại một điểm mà ta xét.

Định luật Lenz: Chiều của dòng điện cảm ứng trong dây dẫn sinh ra bởi sự biến thiên của từ trường tuân theo định luật cảm ứng Faraday sẽ tạo ra một từ trường chống lại sự biến thiên từ thông đã sinh ra nó.

Dòng điện cảm ứng là một hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi Từ trường sinh ra dòng điện. Dòng điện cảm ứng được sinh ra khi từ thông di chuyển qua một mạch biến thiên.

Dòng điện Foucalt hay còn gọi là dòng điện xoáy (tiếng Anh: eddy current) là hiện tượng dòng điện sinh ra khi ta đặt một vật dẫn điện vào trong một từ trường biến đổi theo thời gian hay vật dẫn chuyển động cắt ngang từ trường. Nguyên nhân vật lý gây nên dòng điện Foucault chính là lực Lorentz hay lực điện tương đối tính tác động lên các hạt tích điện có thể chuyển động tự do trong vật dẫn. Dòng điện Foucault luôn chống lại nguyên nhân gây ra nó, theo định luật Lenz. Nó tạo ra một cảm ứng từ có từ thông ngược nhằm chống lại sự biến thiên của từ thông đã tạo ra nó; hoặc tương tác với từ trường tạo ra nó gây ra lực cơ học luôn chống lại chuyển động của vật dẫn. Khi đó, các hạt electron này sẽ bị lệch quỹ đạo chuyển động và tạo ra dòng điện xoáy trong vật dẫn. Đây chính là dòng điện Fuco. Mặt khác, dòng điện này khi chuyển động sẽ bị cản lại bởi điện trở của vật dẫn. Vì thế nó sẽ liên tục va chạm vào vật dẫn và sinh ra nhiệt lượng.Và nó sẽ làm vật dẫn nóng lên.

Quy tắc bàn tay trái: “Đặt bàn tay trái sao cho lòng bàn tay hứng các đường sức từ, chiều từ cổ tay đến các ngón tay giữa là chiều dòng điện chạy qua dây dẫn, ngón tay cái choãi ra 900 chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây đó”.

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

Lực Lorentz là lực từ trường tác dụng lên một điện tích chuyển động. Lực Lorentz là tổng hợp của lực điện và lực từ tác dụng lên một diện tích của vật tích điện được đặt trong từ trường.

Định luật phát biểu rằng nếu hạt có điện tích q (C) chuyển động với vận tốc v (m/s) trong điện trường E (V/m) và từ trường B (T) thì nó sẽ chịu lực tác dụng lên nó. Định luật III Newton phát biểu về lực và phản lực, do vậy mặc dù phản lực của từ trường là nhỏ nhưng nó phải được tính đến

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

∗ Dòng điện cảm ứng

Dòng điện cảm ứng là dòng điện xuất hiện trong một khung dây dẫn kín trong từ trường khi từ thông gửi qua khung dây bị biến thiên và có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông sinh ra nó.

∗ Hiện tượng cảm ứng điện từ

- Là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua mạch biến thiên.

- Khi có sự biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.

- Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

∗ Từ trường cảm ứng

- Từ trường cảm ứng là từ trường sinh ra bởi dòng điện cảm ứng và có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Tức là chống lại sự biến thiên của từ thông gửi qua mạch kín mang dòng điện cảm ứng.

- Nếu sự biến thiên của từ thông này là do sự chuyển động của khung dây thì từ trường cảm ứng sẽ sinh ra lực từ chống lại sự chuyển động đó.