Từ trường – điện từ trường – Tính chất cơ bản của từ trường

Từ trường, điện từ trường là một trong những kiến thức quan trọng trong bộ môn vật lý nói riêng và trong cuộc sống nói riêng. Bởi vậy, chúng tôi sẽ chia sẻ những thông về từ trường là gì và điện từ trường trong bài viết dưới đây để các bạn có thể nắm rõ được hoàn toàn.

Từ trường là gì?

Khái niệm từ trường là gì?

Từ trường là gì
Từ trường là gì?

Từ trường là một trong những môi trường vật chất đặc biệt, nó chuyển động bao quanh các hạt mang điện tích. Từ trường gây ra một lực từ, tác động lên các vật mang từ tính đặt trong nó.

Một số ví dụ về từ trường diễn ra xung quanh chúng ta:

  • Hai nam châm đặt ngược chiều nhau sẽ hút nhau, cùng chiều sẽ đẩy nhau
  • Nam châm hút được sắt vụn, không hút được giấy
  • Hai dòng điện mắc song song cùng chiều hút nhau, ngược chiều đẩy nhau

Từ trường đều

Từ trường đều là từ trường mà trong trong đó các đường sức từ là những đường thẳng song song và cách đều nhau. Trong mọi thời điểm, độ lớn của cảm ứng từ đều bằng nhau. Từ trường trường đều có thể được tạo ra giữa hai cực của nam châm hình chữ U

Cách nhận biết từ trường của một vật 

Từ trường không thể nhìn thấy và nhận biết bằng mắt thường, tuy nhiên để nhận biết một vật có từ trường hay không lại rất đơn giản, người ta sử dụng kim nam châm. Kim nam châm luôn ở trạng thái cân bằng N-B, đưa vật đó tới gần kim nam châm, nếu kim nam châm bị lệch hướng một chút thì chứng tỏ rằng vật này có từ trường.

Ứng dụng của từ trường là gì

Từ trường đã được phát hiện thông qua hình ảnh những tia sét hoặc chớp, được ứng dụng từ thời cổ đại. Do Trái Đất cũng là là một vật sinh ra từ trường nên ngày xưa, người ta đã biết sử dụng la bàn để xác định hướng và vị trí.

Từ trường quay được áp dụng rất nhiều trong các thiết bị như động cơ điện, máy phát điện, đó chính là sử dụng lực quay để tạo ra từ trường khiến máy móc hoạt động, phát sáng. Cải tiến hơn thế, người ta đã chế tạo ra các dụng cụ đo đạc, phát tín hiệu như micro, còi điện, đo chấn động, loa,…

Ngoài ra, từ tính chất của từ trường, người ta đã phát minh ra những thiết bị có lực cản, lực đẩy với các vật di chuyển, chuyển động như đệm từ trường trong tàu cao tốc,…

Tính chất cơ bản của từ trường 

Tính chất cơ bản nhất của từ trường đó chính là tác dụng một lực từ lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó. Vậy từ trường không tồn tại ở những môi trường nào? 

Bởi từ trường là vật chất bao quanh các hạt có chuyển động nên những hạt có điện tích đứng yên sẽ không tồn tại từ trường.

Bên cạnh đó, một vật có rất ít hạt mang điện tích thì đồng nghĩa với việc từ trường rất yếu, lực tác động cũng không quá mạnh và chỉ tác động trong một thời gian ngắn.

Có thể bạn quan tâm:
Điện tử công suất là gì? Phân loại và ứng dụng thực tế
Sóng điện từ – Đặc điểm và tính chất là gì?

Điện từ trường

Điện từ trường hay còn gọi là trường Maxwell, là một trong các trường vật lý của vật lý học. Nó là một dạng vật chất tiêu biểu cho sự liên kết hoạt động giữa các hạt mang điện.

Thuyết trường điện từ của Maxwell

Thuyết từ trường của Maxwell về công thức tính từ trường 
Thuyết từ trường của Maxwell về công thức tính từ trường

Trường điện từ (điện từ trường) cũng được sinh ra do những hạt mang điện và đồng thời là trường thống nhất của từ trường và điện trường. Khả năng tương tác của điện từ trường được đặc trưng bởi các đại lượng như cường độ từ trường, cường cường độ điện trường, độ điện dịch và cảm ứng điện từ.

Năm 1865, nhà vật lý học tài ba người Scotland tên là James Clerk Maxwell là cột mốc đánh dấu sự ra đời của thuyết trường điện từ bằng hai công trình nghiên cứu là về những đường sức từ của Fa-ra-day lý thuyết về động lực điện từ trường 

Tổng hợp đầy đủ các phương trình Maxwell 

Hệ phương trình Maxwell gồm 4 phương trình như sau: 

Phương trình Maxwell Fa-ra-day

Phương trình này được đưa ra nhằm diễn tả luận điểm thứ nhất của Maxwell về mối liên hệ giữa từ trường biến thiên và điện trường xoáy.

Phương trình Maxwell Fa-ra-day dạng vi phân:

Phương trình Maxwell Fa-ra-day dạng vi phân

Phương trình Maxwell Fa-ra-day dạng tích phân:

Phương trình Maxwell Fa-ra-day dạng tích phân

Phương trình Maxwell – Ampere

Phương trình này Maxwell – Ampere diễn tả luận điểm thứ hai của Maxwell, theo đó điện trường biến thiên cũng sinh ra từ trường như dòng điện dẫn.

Phương trình Maxwell – Ampere dạng vi phân:

Phương trình Maxwell – Ampere dạng vi phân

Phương trình Maxwell – Ampere dạng tích phân:

Phương trình Maxwell – Ampere dạng tích phân

Định lý Ostrogradski – Gauss với điện trường

Định lý Ostrogradski – Gauss này diễn tả tính không khép kín của các điện trường tĩnh, chúng luôn bắt đầu từ các điện tích dương đi ra và đi vào các điện tích âm.

Định lý Ostrogradski – Gauss với điện trường dạng vi phân:

Định lý Ostrogradski - Gauss với điện trường dạng vi phân

Định lý Ostrogradski – Gauss với điện trường dạng tích phân:

Định lý Ostrogradski - Gauss với điện trường dạng tích phân:

Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường

Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường diễn tả tính khép kín của các đường sức từ, theo đó từ trường không có nguồn.

Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường dạng vi phân:

Định lý Ostrogradski - Gauss với từ trường dạng vi phân

Định lý Ostrogradski – Gauss với từ trường dạng tích phân:

Định lý Ostrogradski - Gauss với từ trường dạng tích phân

Trên đây là toàn bộ những thông tin về từ trường là gì mà chúng tôi tổng hợp lại để chia sẻ đến các bạn. Hy vọng thông qua bài viết này của kienthucmaymoc.com, các bạn đã có thể hiểu rõ về từ trường và các vấn đề xung quanh từ trường. 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *