Chương 4: Từ trường docx

“Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” Chương IV: TỪ TRƯỜNG I. MỤC TIÊU - HV hiểu rõ và sâu sắc những kiến thức Vật lí được trình bày trong chương theo tinh thần của vật lí học phổ thông - HV có được những kỹ năng về thiết kế bài dạy và tổ chức dạy học theo tinh thần đổi mới hiện nay. II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔĐUN Đây là môđun thứ 6 trong số 7 môđun đề cập đến kiến thức và kỹ năng thiết kế bài dạy học cũng như tổ chức dạy học theo tinh thần đổi mới hiện nay. Ở môđun này, giáo viên HV có điều kiện tìm hiểu và làm sâu sắc thêm những kiến thức vật lí liên quan đến Từ trường theo tinh thần của Vật lí học phổ thông có trong chương. Những kiến thức này, phần lớn được khai thác từ Internet. Công việc quan trọng là học viên thiết kế các bài dạy học cụ thể trong chương, cùng nhau thảo luận, trao đổi để tìm được phương án thiết kế tối ưu nhất. Thời gian cho môđun này là 1 buổi (4 tiết) III. TÀI LIỆU VÀ THIẾT BỊ ĐỂ THỰC HIỆN MÔĐUN Sách Vật lí 11, Sách giáo viên Vật lí 11, Tài liệu bồi dưỡng thay sách giáo khoa Vật lí 11, Phụ lục 6a. IV. HOẠT ĐỘNG Hoạt động 1: Phân tích kiến thức có trong chương  Nhiệm vụ: - GgV giới thiệu cấu trúc Phụ lục 6a - HV làm việc theo nhóm bằng cách đọc tài liệu có trong phần phụ lục và thảo luận  Thông tin cho hoạt động: Phụ lục 6a Hoạt động 2: Thiết kế bài dạy học  Nhiệm vụ: - GgV giới thiệu một phương án cụ thể về thiết kế bài dạy học trong chương được trình bày trong Phụ lục 6b. - Mỗi nhóm HV chọn một bài bất kỳ trong chương rồi cùng nhau thiết kế  Thông tin cho hoạt động: - Sách Vật lí 11, Sách giáo viên Vật lí 11, Phụ lục 6b Hoạt động 3: Các nhóm trình bày bản thiết kế của nhóm mình  Nhiệm vụ: - Mỗi nhóm cử đại diện lên trình bày bản thiết kế của nhóm mình - Các nhóm khác góp ý, bổ sung  Thông tin cho hoạt động: - Bản thiết kế có được từ các nhóm V. ĐÁNH GIÁ “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” - GgV đánh giá tinh thần và thái độ làm việc của các nhóm cũng như sản phẩm mà các nhóm có được. - Thông tin phản hồi của đánh giá môđun: Ý kiến thảo luận và các bản thiết kế bài dạy học. V. PHỤ LỤC 6a: 1.Từ trường 1.1. Tương tác từ Từ xa xưa, người ta đã phát hiện ra một số mẫu quặng có khả năng hút được các vật nhỏ bằng sắt. Ban đầu loại quặng đó được gọi là "đá nam châm'', đó thực chất là các nam châm tự nhiên mà ngày nay chúng ta đã biết. Mỗi nam châm có hai cực khác nhau gọi là cực Bắc và cực Nam. Những nam châm cũng có thể hút hoặc đẩy nhau tuỳ theo cách chúng ta đặt những nam châm đó tương đối với nhau. Mỗi nam châm có hai cực khác nhau: Cực Bắc (North) và cực Nam (South). Nếu hai cực cùng tên của hai nam châm ở gần nhau chúng sẽ đẩy nhau. Nếu ta đặt hai cực khác tên lại gần nhau hai nam châm hút nhau. Sự tương tác giữa các nam châm được gọi là tương tác từ. Năm 1600, nhà bác học William Gillbert (1540 – 1603) đã trình bày những cơ sở ban đầu của điện học và từ học đầu tiên. Gillbert đã chế tạo một nam châm mà ông gọi là “terralla” và nghiên cứu tác dụng của một kim nam châm với “terralla”. Ông thấy rằng có sự tác dụng từ giữa chúng. Gillbert cũng nghiên cứu các hiện tượng điện một cách có hệ thống. Khi khảo sát các hiện tượng điện và từ, ông đã đi đến kết luận rằng chúng hết sức khác nhau và không có gì liên quan với nhau. Như vậy, Gillbert đã thấy tương tác điện và tương tác từ là hai loại tương tác khác nhau, song ông chưa thấy mối quan hệ giữa các hiện tượng điện và từ. Quan niệm của Gillbert đã tồn tại cho đến năm 1820, trước khi nhà vật lý người Đan Mạch Han Christian Oersted (Ơ-xtét, 1777-1851) phát minh ra từ trường của dòng điện. Ông thấy rằng nếu đặt một dây dẫn ở cạnh một kim nam châm rồi cho dòng diện chạy qua dây dẫn thì kim nam châm sẽ quay lệch đi. Khi đổi chiều dòng điện chạy qua, kim nam châm lệch theo chiều ngược lại. Mặt khác nam châm cũng tác dụng lực lên một dòng điện. Đưa một thanh nam châm lại gần một cuộn dây; cuộn dây có thể bị hút hay bị đấy bởi thanh nam châm Han Christian Oersted “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/oersted/index.html Ðầu thế kỷ XIX, nhà vật lí Pháp Ampère phát hiện rằng: hai dây dẫn mang dòng điện cũng tương tác với nhau. Hai dây dẫn đặt song song với nhau sẽ hút nhau nếu trong hai dây có dòng điện chạy cùng chiều, và chúng đẩy nhau nếu dòng điện chạy ngược chiều. Như vậy, cuộn dây có dòng điện chạy qua cũng hút hoặc đẩy nhau. Mỗi cuộn dây có dòng điện chạy qua, tương đương với một nam châm, cũng có hai cực. Cực tương đương với cực Bắc của nam châm được gọi là cực bắc của cuộn dây, đó là cực mà nếu nhìn từ ngoài vào cuộn dây, ta thấy dòng điện đi ngược chiều kim đồng hồ. Hai cuộn dây có dòng điện chạy qua hút nhau nếu hai cực khác tên của chúng gần nhau, và đẩy nhau nếu hai cực cùng tên gần nhau. 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 Tương tác từ có bản chất khác tương tác điện. Tương tác điện xuất hiện khi có các điện tích và phụ thuộc vào vị trí và độ lớn của các điện tích đó. Tương tác từ chỉ xuất hiện khi có các dòng điện, và phụ thuộc vào dòng điện đó hay nói khác là tương tác từ xuất hiện khi các điện tích chuyển động và phụ thuộc vào tính chất chuyển động đó. Giữa các dòng điện có tương tác từ vì dòng điện là dòng các điện tích chuyển động. Đi sâu hơn nữa ta sẽ thấy sở dĩ giữa các nam châm, giữa nam châm với dòng điện có tương tác từ, chính là vì trong nam châm cũng có những dòng điện mà Ampere gọi là dòng điện phân tử. Ngày nay, dòng điện phân tử được hiểu là dòng điện do vận động nội tại của các hạt mang điện trong nguyên tử và hạt nhân gây ra. Bản chất và quy luật của vận động nội tại này chỉ có thể được làm rõ trong khuôn khổ cơ học lượng tử. Cũng cần nói thêm rằng, mặc dù tương tác điện và tương tác từ là hai loại tương tác nhưng sau này James Clerk Maxell (Mắc-xoen, 1831 - 1879) đã thống nhất được hai loại tương tác này và gọi chung là tương tác điện từ. Lực tương tác từ là một phần của lực tương tác điện từ giữa các hạt tích điện chuyển động. 1.2. Từ trường Khoảng không gian xung quanh nam châm và khoảng không gian xung quanh dòng điện có tính chât giống nhau là tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt trong chúng. Khi xét sự tương tác giữa các dòng điện, chúng ta đặt ra một số câu hỏi như sau: khi một dây dẫn có dòng điện đặt gần nó một dòng điện khác thì giữa chúng có lực tương tác; nhưng tại sao lại có lực tương tác đó? lực tương tác truyền từ dòng điện này sang dòng điện khác như thế nào? Khi chỉ có một dòng điện, thì trong không gian quanh nó có gì biến đổi không? Câu trả lời cũng giống như với tương tác tĩnh điện. Sở dĩ giữa hai dòng điện có tương tác từ vì xung quanh mỗi dòng điện đều có từ trường. Khi có một dòng điện đặt trong từ trường thì dòng điện đó chịu tác dụng lực của từ trường. Như vậy, từ trường là 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. Nhờ tính chất này, ta có thể nhận biết được sự hiện diện của từ trường và khảo sát các đặt trưng của nó. Kim nam châm nhỏ thường dùng để phát hiện từ trường gọi là nam châm thử. Vai trò của nam châm thử tương tự như vai trò của điện tích thử khi khảo sát điện trường.Từ trường không phải chỉ là một khái niệm trừu tượng dùng để mô tả tương tác từ mà là một thực thể vật lý tồn tại khách quan giống như điện trường. Điện tích đứng yên là nguồn gốc của điện trường tĩnh. Các điện tích chuyển động vừa là nguồn gốc của điện trường vừa là nguồn gốc của từ trường. Nghiên cứu từ phổ của từ trường các dòng điện, người ta nhận thấy các đường sức từ là những đường cong khép khép kín. Trường có các đường sức khép kín gọi là “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” một trường xoáy. Do đó, từ trường là một trường xoáy hay có tính chất xoáy và đây là điểm khác nhau cơ bản giữa điện trường và từ trường. Như ta đã biết, các đường sức điện trường tĩnh đi ra từ các hạt mang điện dương và đi vào các hạt mang điện âm, chúng là các đường cong hở. Vì vậy, điện trường tĩnh không phải là một trường xoáy. Trái lại các đường cảm ứng từ là những đường cong kín, chúng không có điểm xuất phát cũng không có điểm tận cùng. Từ đó, người ta đã cho rằng trong tự nhiên không tồn tại các "từ tích". Bởi vì nếu như có các hạt mang từ tích là nguồn gốc sinh ra từ trường (giống như các hạt mang điện tích đứng yên là nguồn gốc sinh ra điện trường tĩnh) thì các đường cảm ứng từ cũng sẽ phải xuất phát từ các loại hạt mang từ tích dương (quy ước là "từ tích dương" chẳng hạn) và tận cùng trên các hạt mang từ tích âm và như vậy phải là những đường cong hở. Và như vậy sẽ tồn tại những nam châm đơn cực từ, song cho đến nay chưa phát hiện và chế tạo được các nam châm đơn cực từ và giả thuyết về "từ tích" đã bị bác bỏ. 1.3. Đường sức từ 1.3.1. Định nghĩa đường sức từ Tiến hành thí nghiệm đơn giản sau: Đặt nam châm thẳng lên một tấm bìa cứng nằm ngang rồi rắc mạt sắt chung quanh nam châm và gõ nhẹ tấm bìa. Ta thấy: Các mạt sắt sắp xếp theo một trật tự xác định, có dạng như những đường cong tập trung vào hai cực của nam châm. Nếu ta gõ nhẹ tấm bìa, từng “đường cong mạt sắt” có thể thay đổi nhưng hình dạng tổng thể của hệ thống các đường cong nay vẫn không đổi. (video) http://www.magnet.fsu.edu/education/t utorials/slideshows/fieldlines/index.html Tương tự như đường sức điện, để mô tả từ trường một cách trực quan, người ta dùng khái niệm đường sức từ. Đó là một mô hình biểu diễn từ trường bằng hình học. Khi di chuyển một kim châm có trục quay dọc theo một trong những đường cong đó, thì thấy: Ở mỗi điểm trên đường cong đó, kim nam châm luôn có một hướng xác định, trục nam - bắc của kim nam châm luôn tiếp tuyến với đường cong. Dựa vào dạng của “đường cong mạt sắt” ta có thể vẽ được những đường cong đường cong liên tục nối hai cực của nam châm sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trên đường cong trùng với phương Nam Bắc của kim nam châm. Những đường cong đó gọi là những đường sức từ. Như vậy, đường sức từ là những đường cong có hướng được vẽ trong từ trường sao cho tiếp tuyến của đường cong tại mỗi điểm trùng với trục kim nam châm tại điểm đó Đường sức từ là đường cong có hướng được vẽ trong từ trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó. “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” Thực nghiệm cho thấy các nam châm thử định hướng theo các đường sức từ. Sự sắp xếp nhiều nam châm thử trong từ trường (chẳng hạn từ trường một nam châm thẳng) cho ta hình dung về đường sức từ của từ trường đó. Chiều đường sức từ là chiều đi từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử nằm cân bằng trong từ trường. http://phet.colorado.edu/vi/simulation/generator Đường sức từ có đặc tính:  Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức  Các đường sức là những đường khép kín và vô hạn ở hai đầu;  Chiều của đường sức từ nam sang bắc của kim nam châm  Đường sức mau ở nơi từ trường mạnh, thưa ở nơi từ trường yếu 1.3.2. Từ phổ và đường sức từ 1.3.2.1. Từ phổ và đường sức từ của nam châm “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” 1.3.2.2. Từ phổ và đường sức từ của dòng điện +Dòng điện thẳng dài Xuyên dây dẫn đặt thẳng đứng qua một tờ bìa nằm ngang. Cho dòng điện chạy qua dây dẫn. Rắc mạc sắt và gõ nhẹ lên tờ bìa, ta thu được từ phổ của dòng điện thẳng trên tờ bìa. Từ hình ta thấy “Đường mạc sắt” trên tờ bìa là những đường tròn đồng tâm. Tâm của các đường mạc sắt là giao điểm của tờ bìa và dòng điện. Như vậy có thể suy ra rằng đường sức từ của dòng điện thẳng là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện. tâm của các đường cảm ứng từ là giao điểm của mặt phẳng với dòng điện. http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/magwire/index.html “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” Chiều của các đường cảm ứng từ: Dùng nam châm thử đặt trên đường sức từ, biết chiều đường sức từ, để ý đến chiều của đường sức từ và chiều dòng điện trên hình vẽ, có thể xác định chiều của các đường cảm ứng từ theo quy tắc gọi là Quy tắc nắm tay phải: “Giơ ngón cái của bàn tay phải và hướng theo chiều dòng điện, bốn ngón tay kia nằm trên dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay đó là chiều của các đường sức từ”. +Dòng điện tròn (loop current): Dòng điện chạy trong khung dây tròn gọi là dòng điện tròn. Cho vòng dây của khung nằm trong mặt phẳng thẳng đứng xuyên qua tờ bìa đặt trong mặt phẳng nằm ngang, và chứa tâm dòng điện. Dùng phương pháp rắc mạc sắt thu được từ phổ của dòng điện tròn. Chiều của các đường sức từ theo quy tắc Quy tắc nắm tay phải: “ Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với Chiều dòng điện Chiều của đường cảm ứng từ “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” chiều dòng điện trong khung; ngón tay phải choãi ra chỉ chiều của đường sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện”. http://www.youtube.com/watch?v=2leLwaQ9ueA&feature=related +Ống dây (Solenoid) Bên trong ống dây các đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều nhau. Bên ngoài ống dây dạng và phân bố cuả các đường sức từ giống như nam châm thẳng. Chiều các đường cảm ứng từ nam châm thử cho biết chiều của đường sức đi ra từ một đầu và đi vào đầu bên kia giống như thanh nam châm thẳng. Do đó có thể xem một ống dây mang dòng điện cũng có hai cực, phía đầu ống mà đường cảm ứng từ đi ra gọi là cực Bắc, phía đầu kia là cực Nam. Sử dụng quy tắc nắm tay phải để xác định cực của ống dây “Khum bàn tay phải theo vòng dây của khung sao cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện của ống dây; ngón tay phải choãi ra chỉ cực bắc N”. http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/ java/solenoidfield/index.html 1.4. Từ trường đều Từ trường đều là từ trường có các đường sức song song và cách đều nhau. Cuộn Helmholtz là dụng cụ tạo ra từ trường đều được biết đến đầu tiên. Vào năm 1849 Herman von Helmholtz sáng chế ra cuộn Helmoholtz, mục đích tạo ra từ trường đều giữa hai vòng dây khi cho dòng điện đi qua. -Cấu tạo Cuộn Helmholtz gồm hai vòng tròn dẫn “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” điện giống nhau đặt đối xứng quanh trục chung cách nhau một khoảng đúng bằng hoặc lớn hơn một chút bán kính của các vòng tròn. Mỗi vòng mang một dòng điện giống nhau chạy cùng chiều. Vùng hình trụ nằm tại tâm đối xứng có kích thước khoảng 1/5 đường kính của vòng tròn có từ trường khá đều. -Công thức: Các mũi tên chỉ đường cảm ứng từ của từ trường. Từ trường trong và xung quanh cuộn Helmholtz: màu đỏ thể hiện từ trường mạnh: xanh lam thể hiện từ trường yếu. Trên vòng dây chấm đỏ chỉ hướng dòng điện đi ra, chấm xanh chỉ dòng điện đi vào.Từ trường tại điểm chính giữa hai cuộn dây R5 4 2/3 nI B o         ; trong đó R là bán kính các vòng dây, n là số vòng dây trong mỗi cuộn, I là cường độ dòng điện chạy qua các cuộn  o là độ từ thẩm có giá trị cỡ 1,26.10 -6 Tm/A -Ứng dụng Cuộn Helmholtz được ứng dụng để tạo ra những từ trường theo ý muốn, trong thí nghiệm điện từ học hay trong các máy móc cần đến từ trường được điều khiển ở độ chính xác cao, ví dụ như máy chụp cộng hưởng từ (MRI-Magnetic Resonance Imaging). Hình ảnh dưới là máy chụp cộng hưởng từ thường được trang bị trong các bệnh viện. 1.5. Cảm ứng từ 1.5.1. Khái niệm cảm ứng từ Để đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ, người ta đưa vào vectơ gọi là vectơ cảm ứng từ và kí hiệu là B  . Khi nam châm thử nằm cân bằng ở các điểm khác nhau trong từ trường thì nó định hướng theo các phương khác nhau nên ta coi phương của kim nam châm nằm cân bằng là phương của vectơ B  . Ta quy ước lấy chiều từ cực nam sang cực Bắc của kim nam châm là chiều của B  . Ta gọi độ lớn của B  là cảm ứng từ. “Nói với tôi, tôi sẽ quên. Chỉ cho tôi, tôi có thể nhớ. Hãy làm cho tôi xem và tôi sẽ hiểu” “Thiên tài làm cho cái bình dị trở thành cái vĩ đại, kẻ tầm thường làm cho cái đơn giản trở thành cái phức tạp” Do khó khăn về thực nghiệm, nên không thể định nghĩa cảm ứng từ qua độ lớn của lực từ tác dụng lên kim nam châm thử mà định nghĩa qua độ lớn của lực từ tác dụng một đoạn dòng điện Véctơ cảm ứng từ tại một điểm có phương tiếp tuyến với đường cảm ứng từ tại điểm đó, có chiều cùng chiều với đường cảm ứng từ và có độ lớn bằng B lI F  1.5.2. Tính chất Cảm ứng từ B  tại một điểm M  Tỷ lệ với cường độ dòng điện I gây ra từ trường;  Phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn;  Phụ thuộc vào vị trí điểm M;  Phụ thuộc vào môi truờng xung quanh. Trong môi trường chân không hoặc không khí - Dòng điện thẳng dài: Cảm ứng từ r I B 7 10.2   ; r là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn - Khung dây dẫn hình tròn: Cảm ứng từ tại tâm R NI B 7 10.2    ; R Bán kính khung dây tròn; N là số vòng dây - Ống dây: Cảm ứng từ trong lòng ống dây nIB 7 10.4    ; n là số vòng dây quấn trên một đơn vị chiều dài  Vectơ cảm ứng từ do nhiều dòng điện sinh ra bằng tổng các vectơ cảm ứng từ do từng dòng điện sinh ra tại điểm ấy. 1.5.3. Đơn vị : Trong hệ SI, đơn vị cảm ứng từ là tesla (T) 2. Lực từ tác dụng lên dòng điện 2.1. Công thức Am-pe Lực từ ΔF  tác dụng lên một phần tử mạch điện I l  đặt trong từ trường có vectơ cảm ứng từ B  được xác định bởi công thức ΔF= I Δl.B        . (2.7.1) . tròn có từ trường khá đều. -Công thức: Các mũi tên chỉ đường cảm ứng từ của từ trường. Từ trường trong và xung quanh cuộn Helmholtz: màu đỏ thể hiện từ trường mạnh: xanh lam thể hiện từ trường. đường sức từ. Sự sắp xếp nhiều nam châm thử trong từ trường (chẳng hạn từ trường một nam châm thẳng) cho ta hình dung về đường sức từ của từ trường đó. Chiều đường sức từ là chiều đi từ cực Nam. dòng điện có tương tác từ vì xung quanh mỗi dòng điện đều có từ trường. Khi có một dòng điện đặt trong từ trường thì dòng điện đó chịu tác dụng lực của từ trường. Như vậy, từ trường là dạng vật chất