Ta đã biết nam châm và dòng điện đều
tác dụng lực lên kim nam châm.
Vậy xung quanh dòng điện có tồn tại từ
trường không?
Tính chất cơ bản của từ trường là gì?
Từ trường được biểu diễn như thế nào?

BÀI 14
TỪ TRƯỜNG

TỪ TRƯỜNG
I

TƯƠNG TÁC TỪ

II

TỪ TRƯỜNG

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

I

TƯƠNG TÁC TỪ

Nam châm

 Loại quặng sắt có khả năng
hút được vụn sắt gọi là nam
châm.
 Mỗi nam châm bao giờ cũng có
hai cực đó là cực Nam (S), cực
Bắc (N).

I

TƯƠNG TÁC TỪ

Nam
châm
NAM CHÂM
THẲNG

NAM CHÂM
HÌNH CHỮ U

NAM CHÂM
TRÒN

NAM CHÂM
ĐIỆN

I

TƯƠNG TÁC TỪ

Nam
châm
 Một nam châm có thể có nhiều cực nhưng số cực luôn là số
chẵn.

I. TƯƠNG TÁC TỪ

Khi đưa hai cực cùng tên hay khác tên của một
nam châm thẳng và kim nam châm lại gần nhau
(Hình 14.1) thì chúng đẩy nhau hay hút nhau?
Lời giải

Hai cực cùng tên thì đẩy
nhau, khác tên thì hút nhau.

I

TƯƠNG TÁC TỪ

Thí nghiệm tương tác giữa nam châm với kim nam châm

a. Kim nam châm tự
do

b. Khi đặt hai cực
cùng tên lại gần nhau

c. Khi đặt hai cực khác
tên
lại gần nhau

I

TƯƠNG TÁC TỪ

Thí nghiệm tương tác giữa nam châm với kim nam châm

 Kim nam châm đặt tự do luôn chỉ theo hướng Bắc, Nam.
 Khi đưa hai cực cùng tên lại gần nhau thì chúng đẩy nhau.
 Khi đưa hai cực khác tên lại gần nhau thì chúng hút nhau.
 Ở trường hợp b và c thì giữa hai nam châm có tương tác với nhau.

I. TƯƠNG TÁC TỪ
Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn ta thấy kim nam châm lệch một góc so
với phương ban đầu (Hình 14.2). Dự đoán điều gì xảy ra nếu ta đổi chiều
dòng điện chạy qua dây dẫn. Trong thí nghiệm này, kim nam châm có tác
dụng lực lên dòng điện không?
Lời giải

Khi đổi chiều dòng điện thì kim
nam châm vẫn bị lệch một góc
so với phương ban đầu.

I

TƯƠNG TÁC TỪ
Thí nghiệm Oersted về tương tác giữa nam châm với
dòng điện
 Khi cho dòng điện chạy qua dây
dẫn ta thấy kim nam châm lệch
một góc so với phương ban đầu.
Nếu đổi chiều dòng điện thì kim
nam châm vẫn bị lệch một góc
so với phương ban đầu.
 Trong trường hợp này dòng
điện có tương tác với kim
nam châm.

I. TƯƠNG TÁC TỪ
Khi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại mỏng, nhẹ như ở Hình 14.3, ta
thấy hai tấm kim loại đẩy nhau. Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra nếu dòng
điện qua hai tấm kim loại cùng chiều.

Lời giải

Khi cho hai dòng điện cùng chiều
chạy qua hai tấm kim loại mỏng
thì thấy hai tấm kim loại hút nhau.

I

TƯƠNG TÁC TỪ
Thí nghiệm Oersted về tương tác giữa dòng điện với nam
châm
 Khi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại
mỏng, nhẹ như hình trên, ta thấy hai tấm kim
loại đẩy nhau.
 Khi cho hai dòng điện cùng chiều chạy qua hai
tấm kim loại mỏng thì thấy hai tấm kim loại
hút nhau. Giữa hai dòng điện cũng có tương
tác với nhau.
 Kết
luận: Tương tác giữa nam châm với nam
châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa
dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác
từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi

TỪ TRƯỜNG
I

TƯƠNG TÁC TỪ

II

TỪ TRƯỜNG

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

II

TỪ TRƯỜNG

 Khái niệm từ
trường
 Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là
sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt
trong đó.

 Ví dụ: từ trường tồn tại xung quanh
thanh nam châm hay xung quanh dòng
điện.

II. TỪ TRƯỜNG

Hãy mô tả một thí nghiệm khảo sát lực từ do
nam châm tác dụng lên dòng điện.

II

TỪ TRƯỜNG

 Khái niệm từ
trường
 Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ
tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện
đặt trong nó.
 Ở hình bên, nam châm cố định tác dụng lực từ 
lên đoạn dây dẫn có dòng điện I. Ở đây, đoạn dây
dẫn có một đầu nhúng vào một dung dịch dẫn
điện để khép kín dòng điện, đồng thời đoạn dây
dẫn ấy cũng có thể xê dịch tuỳ theo tác dụng của
lực từ do nam châm gây ra.

II

TỪ TRƯỜNG

 Tính chất cơ bản của từ
trường
 Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt
trong nó.
 Để phát hiện sự tồn tại của từ trường người ta dùng kim nam châm hay còn
gọi là nam châm thử.

II

TỪ TRƯỜNG

 Cảm ứng từ
 Để đặc trưng cho từ trường về khả năng gây ra lực từ,
người ta đưa ra một đại lượng vectơ gọi là cảm ứng từ và
kí hiệu là
 Cảm ứng từ có đơn vị là Tesla [T].
 Kim nam châm nằm cân bằng ở các điểm khác nhau trong từ trường thì nó
sẽ định hướng thoe các phương khác nhau, và có thể nói rằng phương của
nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường là phương của
vectơ cảm ứng từ

của từ trường tại điểm đó.

II

TỪ TRƯỜNG

 Cảm ứng từ
 Một từ trường mà véctơ cảm ứng từ

tại mọi

điểm đều bằng nhau gọi là từ trường đều. Tức
là các đường sức từ của từ trường đều phải
song song, cùng chiều và cách đều nhau.

TỪ TRƯỜNG
I

TƯƠNG TÁC TỪ

II

TỪ TRƯỜNG

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Từ phổ
 Để có thể thấy hình ảnh trực quan của từ trường, ta sử dụng các mạt sát
mịn. Các mạt sắt mịn đặt trong từ trường bị nhiễm từ khiến chúng trở thành
các nam châm thử.

a. Một thanh nam
châm

b. Hai nam châm khác
cực

c. Hai nam châm cùng
cực

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 1
 Chuẩn bị:
- Hộp nhựa có một mặt trong
suốt, bên trong chứa dầu và mạt
sắt mịn.
- Nam châm thẳng.
- Nam châm hình chữ U.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 1
 Tiến hành:

- Lắc nhẹ hộp nhựa sao cho các
mạt sắt phân bố đều. Đặt hộp
nhựa trên mặt phẳng nằm
ngang, mặt trong suốt hướng lên
trên.
- Đặt nhẹ nhàng thanh nam
châm thẳng lên trên mặt trong
suốt của hộp nhựa rồi gõ nhẹ.
Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa
được tạo thành trong hộp nhựa
(Hình 14.4a).

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 1
 Tiến hành:

- Nhấc thanh nam châm thẳng
lên khỏi mặt hộp nhựa. Lắc nhẹ
hộp nhựa cho các mạt sắt phân
bố đều trở lại. Tiếp tục đặt nhẹ
nhàng hai thanh nam châm
thẳng lên trên mặt trong suốt
của hộp nhựa (sao cho hai cực
trái dấu của hai thanh nam châm
thẳng gần nhau) rồi gõ nhẹ.
Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa
được tạo thành trong hộp nhựa
(Hình 14.4b).

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 1

 Tiến hành:
- Thực hiện tương tự như trên
nhưng cho hai cực cùng tên của
hai thanh nam châm gần nhau.
Quan sát hình ảnh mạt sắt vừa
được tạo thành trong hộp nhựa
(Hình 14.4c).

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 1

 Tiến hành:
- Tiến hành thí nghiệm tương tự
đối với nam châm hình chữ U
(Hình 14.5).

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

1. Nhận xét hình
ảnh sự phân bố mạt
sắt ở khoảng giữa
của hai nam châm
thẳng Hình 14.4b và
ở khoảng giữa của
hai nam châm thẳng
Hình 14.4c.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Từ phổ
Phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của
hai nam châm thẳng hình b

Phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của hai
nam châm thẳng hình c

 Có dạng như những đường cong đi từ
cực này vào cực kia.

 Có dạng những đường cong hướng ra từ
hai đầu nam châm.

 Mạt sắt tập trung nhiều ở hai đầu nam
châm và thưa dần ở khoảng giữa.

 Mạt sắt tập trung nhiều ở phần tiếp xúc
giữa hai nam châm và thưa dần ra xa.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

2. Nhận xét về hình ảnh sự
phân bố mạt sắt ở giữa hai
cực của nam châm hình
chữ U. Từ đó có thể rút ra
kết luận gì về từ trường
trong khoảng giữa hai cực
của nam châm hình chữ U.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Từ phổ
 Hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực
của nam châm hình chữ U là những đoạn song
song nhau. Mạt sắt tập trung nhiều ở phần
cong của nam châm hình chữ U và thưa dần
ra hai đầu.
 Từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam
châm hình chữ U là những đường thẳng song
song cách đều nhau, được coi là từ trường
đều.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 2
 Chuẩn bị:
- Hộp nhựa có một mặt trong
suốt, bên trong chứa dầu và mạt
sắt mịn.
- Ống dây gắn với hộp nhựa.
- Dây dẫn thẳng.
- Nguồn điện một chiều.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 2
 Tiến hành:
- Lắc nhẹ hộp nhựa có gắn ống
dây sao cho các mạt sắt phân bố
đều ở bên ngoài và bên trong
lòng ống dây.
- Cho dòng điện chạy qua ống
dây.
- Gõ nhẹ vào hộp nhựa để các
mạt sắt phân bố ổn định (Hình
14.6).

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

Thí nghiệm minh
họa 2

 Tiến hành:
- Tiến hành thí nghiệm tương tự
với dây dẫn thẳng ta thu được
hình ảnh như Hình 14.7.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ
1. Mô tả hình ảnh sự phân bố mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng.

Lời giải

Hình ảnh sự phân bố mạt sắt
phân bố xung quanh dòng
điện thẳng là những vòng
tròn đồng tâm.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ
2. Nhận xét về hình ảnh sự phân bố mạt sắt bên trong ống dây và
bên ngoài ống dây.
Lời giải

Hình ảnh sự phân bố mạt sắt
bên trong ống dây là những
đường song song nhau và
bên ngoài ống dây là những
đường cong.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ
3. So sánh hình ảnh và sự phân bố mạt sắt ở bên ngoài ống dây với
hình ảnh đường sức từ của nam châm thẳng.
Lời giải

Hình ảnh và sự phân bố mạt sắt
ở bên ngoài ống dây với hình
ảnh đường sức từ của nam
châm thẳng gần giống nhau.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Từ phổ
Hình ảnh từ phổ dây dẫn mang dòng điện

a. Ống dây

b. Dây dẫn thẳng

c. Dây dẫn quấn tròn

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Từ phổ
 Hình ảnh sự phân bố mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng là những vòng tròn
đồng tâm.
 Hình ảnh sự phân bố mạt sắt bên trong ống dây là những đường song song nhau và
bên ngoài ống dây là những đường cong.
 Hình ảnh và sự phân bố mạt sắt ở bên ngoài ống dây với hình ảnh đường sức từ của
nam châm thẳng gần giống nhau.
 Hình ảnh những đường tạo ra bởi các mạt sắt trong các hình ảnh trên được gọi là từ
phổ (từ là “TỪ TRƯỜNG” còn phổ có nghĩa là “HÌNH ẢNH”). Từ phổ cho ta thấy hình ảnh
trực quan của từ trường.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
 Đường sức từ là những đường được vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho
tiếp tuyến tại mỗi điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó.
Chiều của đường sức từ là chiều của vectơ cảm ứng từ.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
Đường sức từ của nam châm thẳng

a. Một nam châm

b. Hai nam châm khác
cực

c. Hai nam châm cùng
cực

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
Đường sức từ

a. Nam châm hình
chữ U

b. Dòng điện thẳng

c. Ống dây

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
 Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một
đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
 Các đường sức từ là những đường cong khép kín
hoặc vô hạn ở hai đầu.
 Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức từ ở
đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng từ nhỏ
hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn.
 Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc
xác định. (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam
ra Bắc..

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
 Quy tắc nắm tay phải “Để bàn tay
phải sao cho ngón cái nằm dọc theo
dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện,
khi đó các ngón tay khum lại chỉ
chiều đường sức từ”.
 Các đường sức từ không cắt nhau.

III

ĐƯỜNG SỨC TỪ

 Đường sức
từ
Áp dụng quy tắc nắm tay phải

a. Dòng điện thẳng

b. Dòng điện quấn tròn

c. Ống dây

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

Đặt một kim nam châm
nhỏ trên mặt phẳng
vuông góc với dòng điện
thẳng. Khi cân bằng, kim
nam châm nằm ở vị trí
như Hình 14.11. Hãy xác
định chiều của dòng điện
chạy qua dây dẫn.

III. ĐƯỜNG SỨC TỪ

Lời giải
Dựa vào màu sắc của kim nam châm, ta
có thể xác định được hướng của đường
sức từ: đường sức từ xuất phát từ cực
bắc (màu đỏ) và đi vào cực nam (màu
xanh). Sau đó, áp dụng quy tắc nắm bàn
tay phải để xác định chiều dòng điện.
Khum bàn tay phải theo hướng của
đường sức từ, khi đó ngón cái choãi ra
90 độ sẽ chỉ chiều của dòng điện, cụ thể
là từ trên xuống dưới.

PHẦN
LUYỆN
TẬP

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA
CHỌN

Câu 1:

Nhận định nào sau đây không đúng về nam châm?

A
C

Hướng bắc – nam của
nam châm là hướng
của từ trường tại điểm
đặt nam châm.

Mọi nam châm đều
hút được sắt.

B

Các cực cùng tên của
các nam châm thì
đẩy nhau.

D

Mọi nam châm bao giờ
cũng có hai cực.

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA
CHỌN

Câu 1:

Nhận định nào sau đây không đúng về nam châm?

A
C

Hướng bắc – nam của
nam châm là hướng
của từ trường tại điểm
đặt nam châm.

Mọi nam châm đều
hút được sắt.

B

Các cực cùng tên của
các nam châm thì
đẩy nhau.

D

Mọi nam châm bao giờ
cũng có hai cực.